חומר גלם לגנים חדשים

הקשר הישראלי: טיסת 1862 (יולי 2019).

Anonim

כל אזור של דנ"א קודי עבור גן. טוב, לא ממש. למרות שהגנום של האורגניזם מכיל כמה אזורים שקוראים ומתועתקים ל- RNA, רבים מהם אינם יוצרים גנים תפקודיים. מדענים במכון מקס פלנק לביולוגיה אבולוציונית ב Plön יש עכשיו למד את הגנום של עכבר הבית Mus musculus וקרוביו ומצאו כי גנים פונקציונליים חדשים יכולים להתפתח מאזורי DNA כאלה חסרי תועלת לחלוטין תוך זמן קצר.

עכברים הם חיות ניסוי פופולרי עבור מחקרים התנהגותיים וגנטיים. אבל לא כל העכברים זהים. עכבר הבית, Mus musculus, המשמש לעתים קרובות במעבדות אירופה, הוא אחד 39 מינים ידועים בסוג שלה. הסוג Mus התעורר לפני כעשרה מיליון שנה, בעוד עכבר הבית היה רק ​​מינים שונים במשך 500, 000 שנים. מינים חדשים מופיעים לעתים קרובות כתוצאה משינויים בגנים הקיימים. לפני שלוש שנים, מדענים במכון מקס פלנק בפלון גילו כי גנים רבים נוצרים לחלוטין מאפס והם אינם רק עותקים משנים של גנים ישנים יותר.

במחקר האחרון שלהם, החוקרים ניתחו את הגנום של העכבר, מתרכז באזורים ללא גנים ידועים. במינים מסוימים העכבר, רבים של אזורים אלה נקראים ו תעתיק לתוך RNA, ואילו באחרים הם לא. המדענים ניתחו מולקולות רנ"א מרקמות שונות של עשרה מינים של עכבר של הסוג Mus והשוו אותם למולקולות המתרחשות ב"עכבר הפניה ", עכבר מעבדה של המין Mus musculus, שהגנום שלו ידוע לחוקרים בפירוט.

החוקרים קובעים איזה חלק של הגנום בכל מין וכל רקמה הוא transcribed לתוך RNA. הם מצאו כי כל מין synthesizes בערך אותה כמות של רנ"א. עם זאת, אזורי הגנום שנקראים אינם תמיד זהים. הגנום יכול להיחשב כמשרד והאזורים הנקראים כעובדים. בהתאם לכך, לחברות שונות יש מספר זהה של עובדים, אך משרותיהם יחולקו אחרת.

פוטנציאל להפוך לגן

התוצאות מראות כי רק מינים קרובים מאוד לחלוק אחוז גבוה של מולקולות RNA. הניתוח של החוקרים הראה גם כי בסך הכל יש מעט מאוד אזורים בגנום שאינם תמלילי מולקולות RNA. "היינו מפרשים את המולקולות הנוספות כמדידות לקויות או גרוטאות ביולוגיות, כי אין לנו מושג למה קוראים אזורים אלה, למעשה, תמלילים אלה יכולים לשמש מועמדים לגנים חדשים", רפיק נמה ממכון מקס פלנק לביולוגיה אבולוציונית מסביר. מקטעי DNA הנקראים אך אין להם פונקציה ידועה או ייעוד גנים ידועים בשם פרוטוגנים. המדענים מניחים כי כל קטע DNA אשר יכול להיות transcribed לתוך RNA יש פוטנציאל לפעול כגן. אם גן עם פונקציה חשובה עולה, הוא נשמר לצמיתות. אם כל הגנום הוא transcribed לתוך RNA, כמעט כל קטע הוא פרוטוגן.

רוב האזורים הלא פעילים של מין נתון פעילים במינים קרובים. "זה מצביע על כך אזורים כאלה ניתן להפעיל או להשבית בקלות יחסית", אומר Neme.

RNA בשימוש הולך לאיבוד

במהלך האבולוציה, כמויות משתנות של RNA להתעורר ברקמות שונות. החוקרים חושדים כי מולקולות רנ"א נוטות להתפתח במהירות תוך פרק זמן קצר ולא בטווח הארוך, כי אם הם נכשלים לבצע פונקציות חשובות, הם הולכים לאיבוד שוב.

לסיכום, הגנום יכול להיות מתועת בקלות מאוד RNA. כל חלק של הגנום יכול להיות, והוא, לקרוא. "הגנום, אם כן, מורכב כמעט כולו מגנים ופרוטוגנים", אומר נמה. "תעתיק נרחב ל- RNA מאפשר לבחון את הפרוטוגנים באופן רציף כדי לקבוע אם הם מועמדים מתאימים לגנים חדשים".

"המנגנון המולקולרי לקריאה ותעתוק של דנ"א באופן אוטומטי כרוך ביצירת גנים חדשים.כל חלק מהגנום שאינו מכיל גנים יכול להיות חשוב בשלב כלשהו במהלך האבולוציה", אומר דייתרד טאוטס, מנהל מכון מקס פלנק בפלון מסביר.

menu
menu