Znajdź zawartość

Intensywna przebudowa genomu, polegająca na wyrzucaniu z niego znacznych fragmentów DNA, to nie tylko domena prostych zwierząt, takich jak nicienie - udowadniają naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego. Z przeprowadzonych przez nich badań wynika, że podobny proces zachodzi u minogów morskich - organizmów znacznie bardziej złożonych, należących, podobnie jak ludzie, do strunowców. Do odkrycia doszło przypadkowo podczas badań nad ewolucją systemu immunologicznego u zarodków minogów. Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że dochodzi w nich nie tylko do przetasowań w genomie komórek mających stać się w przyszłości elementami układu odpornościowego, lecz także w znacznych partiach materiału genetycznego innych komórek rozwijającego się embrionu. Dalsze badania wykazały, że wycięciu ulega aż do 20% informacji genetycznej komórek. Większość usuwanych odcinków była zlokalizowana poza genami, lecz odkryto także przypadki przemodelowania samych genów. Jak zaobserwowano, efektem tych zmian było znaczne przybliżenie tzw. sekwencji regulatorowych, czyli odcinków DNA odpowiedzialnych za kontrolowanie aktywności genów, do sekwencji kodujących cząsteczki ważne dla rozwoju wzrastającego organizmu. Dotychczas nie ustalono, jak dokładnie zachodzi opisywany proces. Wiadomo jedynie, że jest on uruchamiany po powstaniu kilku pierwszych komórek zarodkowych i zachodzi wieloetapowo w stosunkowo długim czasie. Nie prowadzi on jednak do zmiany materiału genetycznego komórek, z których w dojrzałym organizmie mają powstać komórki rozrodcze. Zapewnia to ciągłość linii rozwojowej i wysoki stopień podobieństwa pomiędzy komórkami rozrodczymi wytwarzanymi przez kolejne pokolenia minogów. Badacze z Waszyngtonu nie wiedzą także, czemu dokładnie służy tak radykalna przebudowa genomu. Wiele wskazuje jednak na to, że zmiana położenia sekwencji regulatorowych względem genów ma za zadanie aktywację genów odpowiedzialnych za nabieranie przez poszczególne populacje komórek cech pozwalających im na funkcjonowanie we wzrastającym organizmie. Autorzy odkrycia utrzymują, że jest to pierwsza obserwacja tak głębokich zmian w genomie strunowca. Ich zdaniem dokładne poznanie zasad rządzących tym procesem pozwoli na lepsze zrozumienie mechanizmów chroniących genom przed uszkodzeniami oraz dostarczy istotnych informacji na temat molekularnych podstaw ewolucji.