A Michigani Egyetem Élettudományi Intézetének és a Howard Hughes Orvosi Intézet kutatói azonosították, hogy a "szemét DNS-nek" gondolt műholdas DNS hogyan játszik kritikus szerepet a genom összeállításában. Az eLife folyóiratban publikált eredmények azt mutatják, hogy a genetikai szemét alapvető szerepet játszik abban, hogy a kromoszómák helyesen helyezkedjenek el a sejtmagban, ami elengedhetetlen a sejtek túléléséhez. Úgy tűnik, hogy ez a funkció sok fajban megmaradt.
Miért van szükség szemét DNS-re?
A pericentromerikus műholdas DNS egy nagyon egyszerű és gyakran ismétlődő genetikai kód szekvenciából áll. És bár a genomunk jelentős részét teszi ki, a műholdas DNS nem tartalmaz semmilyen specifikus utasítást specifikus fehérjék előállításához. Sőt, azt gondolták, hogy ismétlődő jellege kevésbé stabil és sérülékenyebbé teszi a genomot. A közelmúltig a tudósok úgy vélték, hogy a "szemétnek" vagy az "önző" DNS-nek nincs szerepe vagy célja.
"Nem tudtunk csak megbékélni azzal a gondolattal, hogy ez csak genomi szemét" - mondja Yukiko Yamashita, az LSI kutatási professzora és a tanulmány vezető szerzője. „Ha nincs rá szükségünk, és nem kapunk belőle semmit, az evolúció biztosan megszabadulna tőle. De ez nem történt meg ".
Yamashita és kollégái úgy döntöttek, hogy mi történik, ha ezek a sejtek nem használnak pericentromerikus műholdas DNS-t. Mivel hosszú, ismétlődő szekvenciák léteznek, a tudósok nem képesek egyszerűen mutálni vagy kivágni az összes DNS-t a genomból. Ehelyett a D1 fehérjét rendelték hozzá, amely a műholdas DNS-hez kötődik.
A tudósok eltávolították a D1-et egy széles körben használt tesztorganizmus, a Drosophila melanogaster (gyümölcslégy) sejtjeiből. És azonnal felfedezték, hogy a csírasejtek - amelyek általában spermiumokká vagy petékké alakulnak - elpusztulnak.
További elemzés azt mutatta, hogy a haldokló sejtek mikrotagokat vagy apró rügyeket képeztek a magon kívül, amelyek magukban foglalták a genom egyes részeit. A sejtmagba beágyazott teljes genom nélkül a sejtek nem tudtak életben maradni.
Promóciós videó:
A tudósok úgy vélik, hogy a D1 fehérje kötődik a műholdas DNS-hez, összegyűjtve az összes kromoszómát a magban. Ha a D1 fehérje nem képes megfogni a műholdas DNS-t, a sejt elveszíti a képességét, hogy teljes magot képezzen, és elpusztul. A további vizsgálatok azt mutatták, hogy a műholdas DNS elengedhetetlen a sejtek túléléséhez olyan fajokban, amelyek beépítik a DNS-t a sejtmagba, beleértve az embereket is.
Ilya Khel