Michiganin yliopiston biotieteiden instituutin ja Howard Hughesin lääketieteellisen instituutin tutkijat ovat tunnistaneet, kuinka satelliitin DNA: lla, jonka oletetaan olevan "roska-DNA", on kriittinen rooli genomin kokoamisessa. ELife-lehdessä julkaistut havainnot osoittavat, että geneettisellä romulla on tärkeä rooli sen varmistamisessa, että kromosomit sijoitetaan oikein solun ytimeen, mikä on välttämätöntä solujen selviytymisen kannalta. Ja tämä tehtävä näyttää olevan säilynyt monissa lajeissa.
Miksi roska-DNA: ta tarvitaan?
Perikentromeerinen satelliitti-DNA koostuu hyvin yksinkertaisesta ja usein toistuvasta geneettisen koodin sekvenssistä. Ja vaikka se muodostaa merkittävän osan genomistamme, satelliitti-DNA ei sisällä mitään erityisiä ohjeita spesifisten proteiinien valmistamiseksi. Lisäksi sen toistuvan luonteen uskottiin tekevän genomista vähemmän vakaan ja alttiimman vammoille tai taudeille. Viime aikoihin asti tutkijat uskoivat, että "roska" tai "itsekäs" DNA: lla ei ollut roolia tai tarkoitusta.
"Emme voineet vain sopia ajatuksesta, että tämä oli vain genominen romu", kertoo LSI: n tutkimusprofessori ja tutkimuksen johtava kirjoittaja Yukiko Yamashita. "Jos emme tarvitse sitä emmekä saa siitä mitään, evoluutio varmasti päästää siitä eroon. Mutta sitä ei tapahtunut ".
Yamashita ja hänen kollegansa päättivät nähdä, mitä tapahtuisi, jos nämä solut eivät käytä peritsentromeerista satelliitti-DNA: ta. Koska se on olemassa yhtä pitkinä, toistuvina sekvensseinä, tutkijat eivät voi yksinkertaisesti mutatoida tai leikata koko DNA: ta genomista. Sen sijaan he antoivat D1-proteiinin, joka sitoutuu satelliitti-DNA: han.
Tutkijat ovat poistaneet D1: n laajasti käytetyn testiorganismin, Drosophila melanogasterin (hedelmäkärpän), soluista. Ja he havaitsivat heti, että sukusolut - jotka yleensä muuttuvat siittiöiksi tai munasoluiksi - kuolevat.
Lisäanalyysi osoitti, että kuolevat solut muodostivat mikrotumat tai pienet silmut ytimen ulkopuolelle, joihin sisältyi osia genomista. Ilman koko ytimeen kapseloitua genomia solut eivät voisi selviytyä.
Mainosvideo:
Tutkijat uskovat, että D1-proteiini sitoutuu satelliitti-DNA: han kokoamalla kaikki ytimen kromosomit. Jos D1-proteiini ei kykene sieppaamaan satelliitti-DNA: ta, solu menettää kykynsä muodostaa täydellinen ydin ja kuolee. Lisätestaus osoitti, että satelliitti-DNA on välttämätön solujen selviytymiselle erilaisissa lajeissa, jotka sisällyttävät DNA: n ytimeen, mukaan lukien ihmiset.
Ilya Khel
