Forskare vid University of Michigan Institute of Life Sciences och Howard Hughes Medical Institute har identifierat hur satellit-DNA, som anses vara "skräp-DNA", spelar en kritisk roll i genommontering. Resultaten, publicerade i tidskriften eLife, visar att genetiskt skräp spelar en viktig roll för att se till att kromosomer är korrekt placerade i cellkärnan, vilket är viktigt för cellöverlevnad. Och denna funktion verkar ha bevarats i många arter.
Varför behövs skräp-DNA?
Pericentromert satellit-DNA består av en mycket enkel och ofta upprepad sekvens av genetisk kod. Och även om det står för en betydande del av vårt genom, innehåller satellit-DNA inga specifika instruktioner för framställning av specifika proteiner. Dessutom ansågs dess repetitiva natur göra genomet mindre stabilt och mer sårbart för skada eller sjukdom. Fram till nyligen trodde forskare att "skräp" eller "självisk" DNA inte hade någon roll eller syfte.
"Vi kunde inte bara komma överens med tanken att detta bara var genomisk skräp", säger Yukiko Yamashita, en forskningsprofessor vid LSI och huvudförfattare till studien.”Om vi inte behöver det och vi inte får någonting av det skulle evolutionen säkert bli av med det. Men det hände inte ".
Yamashita och hennes kollegor bestämde sig för att se vad som skulle hända om dessa celler inte använde pericentromeriskt satellit-DNA. Eftersom det existerar som långa, repetitiva sekvenser kan forskare inte helt enkelt mutera eller skära bort allt DNA från genomet. Istället tilldelade de D1-proteinet, som binder till satellit-DNA.
Forskare har tagit bort D1 från cellerna i en mycket använd testorganism, Drosophila melanogaster (fruktfluga). Och de upptäckte omedelbart att könscellerna - som vanligtvis förvandlas till spermier eller ägg - dör.
Ytterligare analys visade att de döende cellerna bildade mikrokärnor, eller små knoppar utanför kärnan, som inkluderade delar av genomet. Utan hela genomet inkapslat i kärnan kunde celler inte överleva.
Kampanjvideo:
Forskare tror att D1-proteinet binder till satellit-DNA och samlar alla kromosomer i kärnan. Om D1-proteinet inte kan fånga satellit-DNA förlorar cellen sin förmåga att bilda en komplett kärna och dör. Ytterligare tester visade att satellit-DNA är viktigt för cellöverlevnad i en mängd olika arter som innehåller DNA i kärnan, inklusive människor.
Ilya Khel
