Raziskovalci z Inštituta za znanosti o življenju Univerze v Michiganu in Medicinskega inštituta Howarda Hughesa so ugotovili, kako ima satelitska DNK, za katero menijo, da je "junk DNA", ključno vlogo pri sestavljanju genoma. Ugotovitve, objavljene v reviji eLife, kažejo, da ima genetska smeti ključno vlogo pri zagotavljanju pravilnega nameščanja kromosomov v celičnem jedru, kar je bistvenega pomena za preživetje celic. In zdi se, da se je ta funkcija ohranila pri mnogih vrstah.
Zakaj je potrebna junk DNA?
Pericentromerna satelitska DNK je sestavljena iz zelo preprostega in pogosto ponavljajočega se zaporedja genetske kode. Čeprav predstavlja pomemben del našega genoma, satelitska DNA ne vsebuje nobenih posebnih navodil za izdelavo določenih proteinov. Poleg tega naj bi bila njegova ponavljajoča se narava genoma manj stabilna in bolj ranljiva za poškodbe ali bolezni. Do nedavnega so znanstveniki verjeli, da "smeti" ali "sebična" DNK nima nobene vloge ali namena.
"Nismo se mogli samo sprijazniti z mislijo, da gre zgolj za genomsko smeti," pravi Yukiko Yamashita, profesorica za raziskave na LSI in vodilna avtorica študije. »Če ga ne rabimo in od tega ne dobimo ničesar, bi se ga evolucija zagotovo znebila. A to se ni zgodilo ".
Yamashita in njeni kolegi so se odločili, da bodo videli, kaj se bo zgodilo, če te celice ne bodo uporabljale pericentromerne satelitske DNA. Ker obstaja v dolgih ponavljajočih se zaporedjih, znanstveniki ne morejo preprosto mutirati ali izrezati celotne DNK iz genoma. Namesto tega so dodelili protein D1, ki se veže na satelitsko DNA.
Znanstveniki so D1 odstranili iz celic široko uporabljenega testnega organizma, Drosophila melanogaster (sadna muha). In takoj so odkrili, da zarodne celice - ki se običajno spremenijo v spermo ali jajčeca - odmrejo.
Nadaljnja analiza je pokazala, da umirajoče celice tvorijo mikrojedrce ali drobne popke zunaj jedra, ki vključujejo dele genoma. Brez celotnega genoma, zaprtega v jedru, celice ne bi mogle preživeti.
Promocijski video:
Znanstveniki verjamejo, da se protein D1 veže na satelitsko DNK in v jedru sestavi vse kromosome. Če beljakovina D1 ne more zavzeti satelitske DNA, celica izgubi sposobnost tvorjenja celotnega jedra in umre. Nadaljnja testiranja so pokazala, da je satelitska DNK bistvenega pomena za preživetje celic različnih vrst, ki vključujejo DNK v jedro, vključno z ljudmi.
Ilya Khel
