Vedci z University of Michigan Institute of Life Sciences a Howard Hughes Medical Institute zistili, ako satelitná DNA, považovaná za „nezdravú DNA“, hrá rozhodujúcu úlohu pri zhromažďovaní genómu. Zistenia publikované v časopise eLife ukazujú, že genetické odpady zohrávajú zásadnú úlohu pri zabezpečovaní správneho umiestnenia chromozómov v bunkovom jadre, čo je nevyhnutné pre prežitie buniek. A zdá sa, že táto funkcia sa zachovala u mnohých druhov.
Prečo je potrebná nezdravá DNA?
Pericentromérna satelitná DNA pozostáva z veľmi jednoduchej a často sa opakujúcej sekvencie genetického kódu. A hoci predstavuje značnú časť nášho genómu, satelitná DNA neobsahuje žiadne konkrétne pokyny na výrobu akýchkoľvek špecifických proteínov. Navyše sa predpokladalo, že jeho opakujúca sa povaha spôsobuje, že genóm je menej stabilný a zraniteľnejší voči poraneniu alebo chorobe. Vedci donedávna verili, že „haraburdie“alebo „sebecké“DNA nemajú žiadnu úlohu ani účel.
„Nemohli sme sa len vyrovnať s myšlienkou, že išlo iba o genomický odpad,“hovorí Yukiko Yamashita, profesorka výskumu na LSI a hlavná autorka štúdie. "Ak to nepotrebujeme a nič z toho nemáme, evolúcia by sa toho určite zbavila." To sa ale nestalo “.
Yamashita a jej kolegovia sa rozhodli zistiť, čo by sa stalo, keby tieto bunky nepoužívali pericentromerickú satelitnú DNA. Pretože existujú dlhé opakujúce sa sekvencie, vedci nemôžu jednoducho mutovať alebo vystrihnúť všetku DNA z genómu. Namiesto toho priradili proteín D1, ktorý sa viaže na satelitnú DNA.
Vedci odstránili D1 z buniek široko používaného testovacieho organizmu Drosophila melanogaster (ovocná muška). A okamžite zistili, že zárodočné bunky - ktoré sa zvyčajne premenia na spermie alebo vajíčka - zomierajú.
Ďalšia analýza ukázala, že umierajúce bunky tvorili mikrojadrá alebo malé púčiky mimo jadra, ktoré zahŕňali časti genómu. Bez celého genómu zapuzdreného v jadre by bunky nemohli prežiť.
Propagačné video:
Vedci sa domnievajú, že proteín D1 sa viaže na satelitnú DNA a zhromažďuje všetky chromozómy v jadre. Ak proteín D1 nedokáže absorbovať satelitnú DNA, bunka stráca schopnosť vytvárať úplné jadro a zomiera. Ďalšie testovanie ukázalo, že satelitná DNA je nevyhnutná pre prežitie buniek u rôznych druhov, ktoré inkorporujú DNA do jadra, vrátane človeka.
Iľja Khel