Cercetătorii de la Universitatea din Michigan Institute of Life Sciences și Howard Hughes Medical Institute au identificat modul în care ADN-ul prin satelit, considerat a fi „ADN junk”, joacă un rol critic în asamblarea genomului. Constatările, publicate în jurnalul eLife, arată că junk-urile genetice joacă un rol vital în asigurarea poziționării corecte a cromozomilor în nucleul celular, ceea ce este esențial pentru supraviețuirea celulei. Și această funcție pare să fi fost păstrată la multe specii.
De ce este nevoie de ADN junk?
ADN-ul satelit pericentromeric constă dintr-o secvență de cod genetic foarte simplă și adesea repetitivă. Și, deși reprezintă o parte semnificativă a genomului nostru, ADN-ul satelit nu conține nicio instrucțiune specifică pentru fabricarea proteinelor specifice. Mai mult decât atât, natura sa repetitivă a considerat că face genomul mai puțin stabil și mai vulnerabil la leziuni sau boli. Până de curând, oamenii de știință credeau că ADN-ul „junk” sau „egoist” nu avea niciun rol sau scop.
„Nu am putut să ne împăcăm doar cu ideea că aceasta a fost doar nedorite genomice”, spune Yukiko Yamashita, profesor de cercetare la LSI și autor principal al studiului. „Dacă nu avem nevoie de ea și nu obținem nimic din ea, evoluția ar scăpa cu siguranță de ea. Dar asta nu s-a întâmplat”.
Yamashita și colegii ei au decis să vadă ce se va întâmpla dacă aceste celule nu ar folosi ADN satelit pericentromeric. Deoarece există ca secvențe lungi, repetitive, oamenii de știință nu pot muta sau tăia pur și simplu tot ADN-ul din genom. În schimb, au atribuit proteina D1, care se leagă de ADN-ul satelit.
Oamenii de știință au eliminat D1 din celulele unui organism testat pe scară largă, Drosophila melanogaster (musca fructelor). Și au descoperit imediat că celulele germinale - care de obicei se transformă în spermă sau ovule - mor.
O analiză suplimentară a arătat că celulele pe moarte au format micronuclei sau muguri mici în afara nucleului, care au inclus părți ale genomului. Fără întregul genom încapsulat în nucleu, celulele nu ar putea supraviețui.
Video promotional:
Oamenii de știință cred că proteina D1 se leagă de ADN-ul satelit, asamblând toți cromozomii din nucleu. Dacă proteina D1 nu poate prelua ADN-ul satelit, celula își pierde capacitatea de a forma un nucleu complet și moare. Testele ulterioare au arătat că ADN-ul satelit este esențial pentru supraviețuirea celulelor la o varietate de specii care încorporează ADN în nucleu, inclusiv la oameni.
Ilya Khel
