Forskere ved Institute of Life Sciences ved University of Michigan og Howard Hughes Medical Institute har identificeret, hvordan satellit-DNA, der betragtes som "junk DNA", spiller en kritisk rolle i genomsamlingen. Resultaterne, der blev offentliggjort i tidsskriftet eLife, viser, at genetisk skrammel spiller en vital rolle for at sikre, at kromosomerne er korrekt placeret i cellekernen, hvilket er vigtigt for celleoverlevelse. Og denne funktion ser ud til at være bevaret i mange arter.
Hvorfor er der brug for uønsket DNA?
Pericentromert satellit-DNA består af en meget enkel og ofte gentagen sekvens af genetisk kode. Og selvom det tegner sig for en betydelig del af vores genom, indeholder satellit-DNA ikke nogen specifikke instruktioner til fremstilling af specifikke proteiner. Desuden blev dets gentagne karakter antaget at gøre genomet mindre stabilt og mere sårbart over for skade eller sygdom. Indtil for nylig troede forskere, at "junk" eller "egoistisk" DNA ikke havde nogen rolle eller formål.
”Vi kunne ikke bare komme overens med ideen om, at dette bare var genomisk skrammel,” siger Yukiko Yamashita, en forskningsprofessor ved LSI og hovedforfatter af undersøgelsen.”Hvis vi ikke har brug for det, og vi ikke får noget ud af det, ville evolution helt sikkert slippe af med det. Men det skete ikke”.
Yamashita og hendes kolleger besluttede at se, hvad der ville ske, hvis disse celler ikke brugte pericentromert satellit-DNA. Fordi det eksisterer som lange, gentagne sekvenser, kan forskere ikke bare mutere eller skære alt DNA ud af genomet. I stedet tildelte de D1-proteinet, som binder til satellit-DNA.
Forskere har fjernet D1 fra cellerne i en meget anvendt testorganisme, Drosophila melanogaster (frugtflue). Og de opdagede straks, at kimcellerne - som normalt bliver til sæd eller æg - dør.
Yderligere analyse viste, at de døende celler dannede mikrokerner eller små knopper uden for kernen, der omfattede dele af genomet. Uden hele genomet indkapslet i kernen kunne celler ikke overleve.
Salgsfremmende video:
Forskere mener, at D1-proteinet binder til satellit-DNA og samler alle kromosomer i kernen. Hvis D1-proteinet ikke kan optage satellit-DNA, mister cellen sin evne til at danne en komplet kerne og dør. Yderligere test viste, at satellit-DNA er vigtigt for cellernes overlevelse i en række arter, der inkorporerer DNA i kernen, inklusive mennesker.
Ilya Khel
