Mičiganas Universitātes Dzīvības zinātņu institūta un Hovarda Hjūza Medicīnas institūta pētnieki ir identificējuši, kā satelīta DNS, kas tiek uzskatīta par "nevēlamu DNS", ir izšķiroša loma genoma montāžā. Atzinumi, kas publicēti žurnālā eLife, parāda, ka ģenētiskajam junkam ir būtiska loma, nodrošinot hromosomu pareizu novietošanu šūnas kodolā, kas ir būtiski šūnu izdzīvošanai. Šķiet, ka šī funkcija ir saglabājusies daudzās sugās.
Kāpēc ir nepieciešama nevēlamā DNS?
Pericentromeriskā satelīta DNS sastāv no ļoti vienkāršas un bieži atkārtotas ģenētiskā koda secības. Lai arī satelīta DNS satur ievērojamu daļu no mūsu genoma, tajā nav īpašu norādījumu par konkrētu olbaltumvielu ražošanu. Turklāt tika uzskatīts, ka tā atkārtotais raksturs padara genomu mazāk stabilu un neaizsargātu pret ievainojumiem vai slimībām. Vēl nesen zinātnieki uzskatīja, ka "junk" vai "savtīgs" DNS nav nozīmes vai mērķa.
"Mēs nevarējām vienkārši samierināties ar domu, ka tas bija tikai genomisks junk," saka Jukosi Jamashita, LSI pētniecības profesore un pētījuma galvenā autore. "Ja mums tas nav vajadzīgs un mēs no tā neko neiegūstam, evolūcija noteikti no tā atbrīvotos. Bet tas nenotika ".
Jamashita un viņas kolēģi nolēma uzzināt, kas notiktu, ja šīs šūnas neizmantotu pericentromerisko satelīta DNS. Tā kā tas pastāv tik ilgi, atkārtojas, zinātnieki nevar vienkārši mutēt vai sagriezt visu genoma DNS. Tā vietā viņi piešķīra D1 olbaltumvielu, kas saistās ar satelīta DNS.
Zinātnieki ir izņēmuši D1 no plaši izmantotā testa organisma Drosophila melanogaster (augļu mušas) šūnām. Un viņi uzreiz atklāja, ka dzimumšūnas - kas parasti pārvēršas par spermu vai olšūnām - mirst.
Turpmāka analīze parādīja, ka mirstošās šūnas ārpus kodola veidoja mikrokodolus jeb sīkus pumpurus, kas ietvēra genoma daļas. Bez visa kodolā iekapsulētā genoma šūnas nevarētu izdzīvot.
Reklāmas video:
Zinātnieki uzskata, ka D1 proteīns saistās ar satelīta DNS, saliekot visas kodola hromosomas. Ja D1 proteīns nespēj uztvert satelīta DNS, šūna zaudē spēju veidot pilnīgu kodolu un iet bojā. Turpmāka pārbaude parādīja, ka satelīta DNS ir būtiska šūnu izdzīvošanai dažādās sugās, kas iekļauj DNS kodolā, ieskaitot cilvēkus.
Iļja Khels
