https://bodybydarwin.com
Slider Image

Kuidas hüppavad geenid kaaperdavad järgmise põlvkonna beebisid

2020

Nagu me kõik terviseklassis õppisime, ühendab beebilooma loomisel kahe bioloogilise vanema geneetiline materjal uue olendi - ühe, millel on mõlema vanema geenid. Mida te võib-olla ei tea, on see, et sellesse protsessi on kaasatud kolmas geneetiline element, streigimees, kelle olemasolu ja enese levitamine võivad olla eluks olulised, nagu me seda teame.

Transposon ehk ülekantav element on meie genoomis varitsevate autostoppurite teaduslik nimetus. Need DNA järjestused on võimelised genoomis ringi liikuma ja paljunema, põhjustades mõnikord nende peremeestele negatiivseid tagajärgi. Transposooniga seotud mutatsioone on süüdistatud hemofiilias ja teatud vähivormides. Kuid viimase kümnendi uuringud on näidanud, et meie suhted nende elementidega, mis moodustavad suure osa inimese genoomist, on palju keerukamad, kui seni arvati. Ka transposoonide olemasolust ja liikumisest põhjustatud mutatsioonid on evolutsiooni kujundanud aastatuhandete jooksul. Seni polnud keegi aga vaadelnud küsimust, kuidas transposoonidel õnnestub seda muutust õhutada, liikudes pärast viljastumist järgmisse põlvkonda.

Esmakordselt on uued uuringud näidanud, milliseid rakke transposoonid sihivad, et "hüpata" tulevikus embrüotega, kes arenevad uuteks olenditeks. Selle protsessi mõistmine võimaldab meil paremini mõista transposoonide funktsiooni ja suhteid. Selle küsimuse uurimiseks tuginesid Zhao Zhang ja tema meeskond Carnegie teadusasutuses sageli uuritud puuviljakärbestele.

Teoreetiliselt, kui transposoonidel lastaks kehas kontrollimata töötada, põhjustaksid need nii palju geneetilisi vigu, et me lihtsalt sureksime. Kuid kuskil teel töötasid loomad välja kaitsestrateegia: RNA molekulide komplekt, mis piirab transposoonide võimet end hästi transkribeerida. Ehkki mõnikord suudavad transposoonid neist piRNA-st tuntud kaitsemehhanismidest mööda minna, on genoom suhteliselt stabiilne, kuna transposoonid jäävad paigal ja ei kanna seda kõike sageli üle.

See raskendab jälgimist, millal nad üle võtavad, eriti järgmise põlvkonna loovatesse lahtritesse - seda küsimust ei olnud kunagi varem küsitud, ütles Zhang.

"Meie uuringu jaoks, milleks me üritasime, on jõuda ühe raku lahutuseni, " ütleb ta - see tähendab, jälgige, kuidas transposoonid individuaalselt rakkudest läbi liikusid, selle asemel, et leida nende olemasolu koetükis, millel on palju erinevaid liike. rakud selles. Selleks lülitasid nad välja spetsiifilise piRNA ja jälgisid, kuidas hüppavad geenid liikusid, kui munarakk arenes kahest sugurakust (üks igast vanemast).

Nad leidsid, et mõned hüppelised geenid, mida tuntakse retrotransposoonidena, on tegelikult "õderakkudel", mis tekitavad areneva munaraku geneetilisi varusid nagu valgud ja RNA. Nad märgistavad koos mõne sellise varuga munarakku, kus nad siirdavad end muna DNA-sse sadu või isegi tuhandeid kordi.

See uurimistöö pakub uusi teadmisi transposoonide kummalisest maailmast ja sellest, kuidas nad on teinud meie evolutsioonist nii püsiva osa. "Cornelli ülikooli molekulaarbioloog Cedric Feschotte, kes selle uuringuga ei tegelenud, paljastab see transposoonide keeruka elu. Muidugi on veel tööd teha, kuid uus uurimistöö paljastab elegantse strateegia, mida need geneetilised matkajuhid kasutavad edasi liikumiseks mööda teed.

Magusate jäätisevalmistajad teie koju

Magusate jäätisevalmistajad teie koju

Orkaan Harvey seab nahkhiired ohtu, kuid abi on teel

Orkaan Harvey seab nahkhiired ohtu, kuid abi on teel

Droonide föderalismi seadus nihutaks regulatsiooni riikidele ja kohalikele omavalitsustele

Droonide föderalismi seadus nihutaks regulatsiooni riikidele ja kohalikele omavalitsustele