„Боклукът“ в ДНК се оказа ключ към еволюцията на Земята
Молекулярни биолози от Тексаския университет в Остин са станали очевидци на рядка разновидност, която води до размножаването на некодиращи белтъци фрагменти от ДНК – интрони – в гените.
Подобни промени в генома въздействат на еволюцията на типовете, а също по този начин водят до съществени болести, да вземем за пример рак. Резултатите от проучването са оповестени в изданието PNAS.
Голяма част от ДНК в генома на доста организми не съдържа информация за последователности на такива функционални молекули като белтъците.
По-рано тази ДНК е наричана „ отпадъчна “, само че напоследък все по-често се открива, че тя има свои задания в организма. Например интроните, които се съдържат в гените, вземат участие в регулацията на интензивността на последните, а също могат друго да се изрежат от осведомителната РНК, изменяйки информацията за кодирания белтък.
Тъй като интрони, изрязвани от РНК с спомагателни молекули, има единствено при еукариотите, то се счита, че те са се появили относително скоро и са били вградени в генома след разделянето на живите същества на прокариотни (бактерии и археи) и еукариотни организми.
При бактериите има интрони, които се изрязват автоматизирано, само че техният дял е дребен спрямо броя на интроните при бозайниците. Например в клетките на индивида участват 200 000 интрона, което съставлява 40% от генома.
В своето проучване учените създали способ, който им позволилда следят загубата и придобиването на интрони в клетките на пъпкуващи се дрожди Saccharomyces cerevisiae. Изследователите съумели да ревизират съвсем половината от един трилион кафези и разкрили единствено два случая на вграждане на интрона в ген. Учените изяснили, че това се случва с помощта на развой, напомнящ противоположен сплайсинг.
При сплайсинга интронът се изрязва от РНК, а екзоните – прилежащи сектори, които носят информация за белтъка, се сшиват. Ако този развой се обърне, то интронът в началото се вгражда в РНК, която на собствен ред може да се конвертира в ДНК по време на противоположната транскрипция.
Внедрявнето се случва заради белтъчния комплекс спласозома, която в естествени условия отстранява интроните. Но доста рядко спласозомата бърка и вгражда към този момент отстранения интрон в друга РНК.
Интроните могат да е натрупват в продължение на дълго време, давайки своя принос в появяването на нови типове организми или съществени генетични нарушавания.
Ракът да вземем за пример от време на време поражда заради погрешно премахване на интрони от гените. Каква е ролята на вградените непотребни интрони в канцерогенезата, занапред следва да се обясни.
