Біологи зрозуміли призначення сміттєвої ДНК

Опубликованно 14.04.2018 10:22

Дослідники з Інституту наук про життя при Університеті Мічигану і Медичного інституту Говарда Хьюза визначили, як сателітних ДНК, яка вважалася сміттєвої ДНК, відіграє найважливішу роль у складанні геному.

Перицентромерная сателітних ДНК складається з дуже простий і часто повторюваної послідовності генетичного коду. І хоча на її частку припадає значна частина нашого геному, сателітних ДНК не містить якихось конкретних інструкцій по створенню яких-небудь конкретних білків. Більше того, її повторюваний характер, як вважали, робить геном менш стабільним і більш уразливим для ушкоджень або хвороб. До недавніх пір вчені вважали, що «сміттєва», або «егоїстична», ДНК не грає ніякої ролі і не служить ніякої мети.

"Ми не могли просто так змиритися з думкою про те, що це просто геномний сміття", - говорить Юкіко Ямашита, професор досліджень в LSI і провідний автор дослідження. "Якщо вона нам не потрібна і ми не отримуємо від неї нічого, еволюція б напевно від неї позбулася. Але цього не сталося".

Ямашита та її колеги вирішили подивитися, що станеться, якщо ця клітини не будуть використовувати перицентромерную сателлитную ДНК. Оскільки вона існує у вигляді довгих повторюваних послідовностей, вчені не можуть просто мутувати або вирізати всю ДНК з генома. Замість цього вони доручили справу білку D1, який зв'язується з сателітної ДНК.

Вчені видалили D1 з клітин широко використовується для випробувань організму, Drosophila melanogaster (плодова мушка). І тут же виявили, що зародкові клітини, які зазвичай перетворюються в сперму або яйцеклітини — помирають.

Подальший аналіз показав, що вмирають клітини формували мікроядра або крихітні брунькування за межами ядра, які включали частини геному. Без всього геному, інкапсульованого в ядро клітини не могли вижити.

Вчені вважають, що білок D1 зв'язується з сателітної ДНК, збираючи всі хромосоми в ядрі. Якщо білок D1 не може захопити сателлитную ДНК, клітина втрачає здатність утворювати повне ядро і вмирає. Подальші випробування показали, що сателітних ДНК необхідна для виживання клітин у різних видів, які вбудовують ДНК в ядро, включаючи і людей.

Категория: Технологии