Mičigano universiteto Gyvybės mokslų instituto ir Howardo Hugheso medicinos instituto mokslininkai nustatė, kaip palydovinė DNR, laikoma „šiukšlių DNR“, atlieka lemiamą vaidmenį genomo surinkime. Išvados, paskelbtos žurnale „eLife“, rodo, kad genetinis šlamštas vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį užtikrinant, kad chromosomos būtų teisingai išdėstytos ląstelės branduolyje, o tai yra būtina ląstelių išlikimui. Atrodo, kad ši funkcija buvo išsaugota daugelyje rūšių.
Kodėl reikalinga šiukšlių DNR?
Pericentromerinė palydovo DNR susideda iš labai paprastos ir dažnai pasikartojančios genetinio kodo sekos. Nors palydovinėje DNR ji sudaro didelę mūsų genomo dalį, nėra jokių konkrečių nurodymų, kaip gaminti specifinius baltymus. Be to, manyta, kad dėl jo pasikartojančio pobūdžio genomas tampa mažiau stabilus ir labiau pažeidžiamas traumų ar ligų. Dar neseniai mokslininkai manė, kad „šiukšlės“ar „savanaudiškos“DNR neturi jokio vaidmens ar tikslo.
„Negalėjome vien susitaikyti su mintimi, kad tai tik genomo šlamštas“, - sako LSI mokslų profesorius ir pagrindinis tyrimo autorius Yukiko Yamashita. „Jei mums to nereikia ir nieko iš to negauname, evoliucija tikrai to atsikratytų. Bet taip neatsitiko “.
Jamashita ir jos kolegos nusprendė sužinoti, kas nutiks, jei šios ląstelės nenaudos pericentromerinės palydovo DNR. Kadangi tai egzistuoja kaip ilgos, pasikartojančios sekos, mokslininkai negali paprasčiausiai mutuoti ar iškirpti visos genomo DNR. Vietoj to jie paskyrė D1 baltymą, kuris jungiasi prie palydovo DNR.
Mokslininkai pašalino D1 iš plačiai naudojamo bandomojo organizmo Drosophila melanogaster (vaisinės musės) ląstelių. Ir jie iškart atrado, kad gemalo ląstelės, kurios dažniausiai virsta spermatozoidais ar kiaušiniais, žūva.
Tolesnė analizė parodė, kad mirštančios ląstelės už branduolio suformavo mikrobranduolius arba mažus pumpurus, apimančius genomo dalis. Be viso branduolyje esančio genomo ląstelės negalėtų išgyventi.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mokslininkai mano, kad D1 baltymas jungiasi prie palydovo DNR, surenkant visas branduolio chromosomas. Jei D1 baltymas nesugeba užfiksuoti palydovo DNR, ląstelė praranda galimybę suformuoti pilną branduolį ir miršta. Tolesni tyrimai parodė, kad palydovinė DNR yra būtina ląstelių išgyvenimui įvairiose rūšyse, įskaitant DNR į branduolį, įskaitant žmones.
Ilja Khelis