Vědci z Institutu věd o životě na Michiganské univerzitě a Howard Hughes Medical Institute zjistili, jak hraje satelitní DNA, považovaná za „zbytečnou DNA“, zásadní roli při shromažďování genomu. Zjištění publikovaná v časopise eLife ukazují, že genetický odpad hraje zásadní roli při zajišťování správného umístění chromozomů v buněčném jádru, což je nezbytné pro přežití buněk. A zdá se, že tato funkce byla zachována u mnoha druhů.
Proč je potřeba zbytečná DNA?
Pericentromerická satelitní DNA se skládá z velmi jednoduché a často se opakující sekvence genetického kódu. A ačkoli tvoří podstatnou část našeho genomu, satelitní DNA neobsahuje žádné konkrétní pokyny pro výrobu žádných konkrétních proteinů. Navíc se předpokládalo, že jeho opakující se povaha činí genom méně stabilním a zranitelnějším vůči zranění nebo nemoci. Vědci donedávna věřili, že „haraburdí“nebo „sobecká“DNA nemají žádnou roli ani účel.
"Nemohli jsme se smířit s myšlenkou, že šlo pouze o genomické haraburdí," říká Yukiko Yamashita, profesorka výzkumu LSI a hlavní autorka studie. "Pokud to nepotřebujeme a nic z toho nedostaneme, evoluce by se toho určitě zbavila." To se ale nestalo. “
Yamashita a její kolegové se rozhodli zjistit, co by se stalo, kdyby tyto buňky nepoužívaly pericentromerickou satelitní DNA. Protože existuje jako dlouhé opakující se sekvence, vědci nemohou jednoduše mutovat nebo odříznout veškerou DNA z genomu. Místo toho přidělili protein D1, který se váže na satelitní DNA.
Vědci odstranili D1 z buněk široce používaného testovacího organismu Drosophila melanogaster (ovocná muška). A okamžitě zjistili, že zárodečné buňky - které se obvykle mění na spermie nebo vejce - umírají.
Další analýza ukázala, že umírající buňky tvořily mikrojader nebo malé pupeny mimo jádro, které zahrnovaly části genomu. Bez celého genomu zapouzdřeného v jádře by buňky nemohly přežít.
Propagační video:
Vědci se domnívají, že protein D1 se váže na satelitní DNA a shromažďuje všechny chromozomy v jádře. Pokud protein D1 nemůže přijímat satelitní DNA, buňka ztrácí schopnost tvořit úplné jádro a zemře. Další testování ukázalo, že satelitní DNA je nezbytná pro přežití buněk u různých druhů, které začleňují DNA do jádra, včetně lidí.
Ilya Khel