Michigani ülikooli eluteaduste instituudi ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi teadlased on tuvastanud, kuidas satelliidi DNA, mida peetakse "rämps-DNA-ks", mängib kriitilist rolli genoomide kogunemisel. Ajakirjas eLife avaldatud tulemused näitavad, et geneetilisel rämpsul on oluline roll raku ellujäämiseks hädavajaliku kromosoomide õige paiknemise tagamisel rakutuumas. Ja see funktsioon näib olevat säilinud paljudel liikidel.
Miks on vaja rämps-DNA-d?
Peritsentromeeriline satelliit-DNA koosneb väga lihtsast ja sageli korduvast geneetilise koodi järjestusest. Ja kuigi see moodustab olulise osa meie genoomist, ei sisalda satelliidi DNA mingeid konkreetseid juhiseid konkreetsete valkude valmistamiseks. Pealegi arvati, et selle korduv olemus muudab genoomi vähem stabiilseks ja haavatavamaks vigastuste või haiguste suhtes. Alles hiljuti uskusid teadlased, et "rämps" või "isekas" DNA-l pole mingit rolli ega eesmärki.
"Me ei saanud lihtsalt leppida ideega, et see oli lihtsalt genoomne rämps," ütleb LSI teadusprofessor ja uuringu juht Yukiko Yamashita. "Kui meil pole seda vaja ja me ei saa sellest midagi, saaks evolutsioon sellest kindlasti lahti. Kuid seda ei juhtunud ".
Yamashita ja tema kolleegid otsustasid näha, mis juhtuks, kui need rakud ei kasutaks peritsentromeerilist satelliidi DNA-d. Kuna see eksisteerib pikkade ja korduvate järjestustena, ei saa teadlased kogu genoomist kogu DNA-d lihtsalt muteerida ega lõigata. Selle asemel määrasid nad D1 valgu, mis seondub satelliidi DNA-ga.
Teadlased on eemaldanud D1 laialt levinud testorganismi Drosophila melanogaster (puuviljakärbes) rakkudest. Ja nad avastasid kohe, et sugurakud - mis tavaliselt muutuvad seemnerakkudeks või munarakkudeks - surevad.
Edasine analüüs näitas, et surevad rakud moodustasid tuumast väljaspool olevad mikrotuumad ehk pisikesed pungad, mis hõlmasid genoomi osi. Ilma kogu tuumas kapseldatud genoomita ei saaks rakud ellu jääda.
Reklaamvideo:
Teadlased usuvad, et D1 valk seondub satelliidi DNA-ga, pannes kokku kõik tuuma kromosoomid. Kui D1-valk ei suuda satelliidi DNA-d omastada, kaotab rakk võime moodustada täielik tuum ja sureb. Edasised testid näitasid, et satelliidi DNA on rakkude ellujäämiseks hädavajalik mitmetes liikides, mis sisaldavad DNA tuumasse, sealhulgas inimestel.
Ilja Khel
