24.08.2021, 15:46
Биологи доказали, что сателлитная ДНК не является мусором, а вместо этого играет важную роль в клетках — она взаимодействует с клеточными белками, чтобы все отдельные хромосомы клетки оставались вместе в одном ядре.
Биологи строили множество предположений вокруг сателлитной ДНК, которая даже считалась «мусором». В результате ученые выяснили, что эта часть генетического кода помогает создавать новые виды, ограничивая скрещивания между генетически «далекими» особями
Более 10 процентов нашего генома состоит из повторяющихся, кажущихся бессмысленными участков генетического материала, называемых сателлитной ДНК, которые не кодируют никаких белков. В прошлом некоторые ученые называли эту ДНК «мусорной». Исследователям уже много лет известно, что эта часть генетического кода сильно различается от вида к виду.
Если вы посмотрите на геном шимпанзе и геном человека, области, кодирующие белки, будут примерно на 98, 99% идентичны. Но часть «мусорной» ДНК очень сильно отличается. Исследователи решили выяснить, почему такое наблюдается, поэтому провели анализ влияния сателлитной ДНК на фертильность и выживаемость видов. В результате биологи выяснили, что эти повторяющиеся последовательности могут играть определенную роль в видообразовании.
Когда исследователи удалили белок под названием Prod, который связывается с определенной последовательностью сателлитной ДНК у плодовой мухи Drosophila melanogaster, хромосомы мух распределились за пределы ядра в крошечные шарики клеточного материала, называемые микроядрами, и мухи погибли. Но авторы поняли, что эта часть сателлитной ДНК, которая была связана белком Prod, полностью отсутствовала у ближайших родственников Drosophila melanogaster.
Если этот фрагмент «мусорного» генетического материала был необходим для выживания одного вида, но отсутствовал у другого, это может означать, что у двух видов насекомых со временем развились различные последовательности сателлитной ДНК для выполнения одной и той же задачи. И поскольку эта часть ДНК сыграла определенную роль в объединении всех хромосом, ученые задались вопросом, могут ли эти эволюционировавшие различия быть одной из причин, по которой разные виды репродуктивно несовместимы.
Результаты работы показали, что, поскольку сателлитная ДНК мутирует относительно часто, белки, которые связывают ее и удерживают хромосомы вместе, должны эволюционировать, чтобы не отставать, что приводит к тому, что каждый вид разрабатывает свою собственную «стратегию» для работы с этой частью генетического кода. Когда два организма с разными стратегиями скрещиваются, происходит столкновение, в результате которого хромосомы рассеиваются за пределами ядра и особь умирает.
