Исследователи из Института селекции растений Общества имени Макса Планка в Германии нашли ранее неизвестный механизм ускоренной эволюции ДНК и геномов, сообщается в журнале Cell.
В этом механизме главную роль играют центромеры – центральная область хромосом. Она служит местом соединения сестринских хроматид, которые вместе образуют Х-форму. В одной хромосоме сестринские хроматиды представляют собой идентичные копии друг друга, образующиеся при репликации ДНК. Когда клетка делится, каждая из хроматид попадает в свою дочернюю клетку. У большинства организмов хромосомы имеют только одну центромеру, но у некоторых такого рода структур может быть несколько. В данном случае хромосомы называются голоцентрическими.
Для определения влияния голоцентричности на геном организма специалисты использовали технологию высокоточного секвенирования для расшифровки геномов трех видов осоковых растений: R. breviuscula, Rhynchospora pubera and R. tenuis. Ученые сравнили полученные сведения с геномом их ближайшего моноцентрического собрата – Juncus effusus.
Анализ показал значительные различия между организацией генома и поведением хромосом как у голоцентрических организмов, так и у моноцентрических организмов. У первых функции, выполняющие центромера, распределены по многим центромерным доменам. А у моноцентрических организмов кодирующие гены находятся вдали от центромер и окружающих их областей, у голоцентрических видов гены распределены равномерно по всей длине хромосом.
Ученые сделали вывод, что голоцентромеры стабилизируют хромосомные фрагменты и способствуют быстрой эволюции генома или способности организма вносить в свою ДНК быстрые большие изменения. Результаты проведенного исследования можно применять в селекции растений, основанной на обмене ДНК между отдельными хромосомами и организмами.
Ранее ученые нашли ген, связанный с большинством видов рака. По их слова, ген FOXR2, который обычно отключен во многих тканях организма, активизируется при 70% видов рака и в 8% всех опухолей. Результаты исследования могут указать на новые пути лечения онкозаболеваний.
Читайте также:
Подробнее в сюжете: Мир науки
