Forskere ved University of Michigan Institute of Life Sciences og Howard Hughes Medical Institute har identifisert hvordan satellitt-DNA, antatt å være "søppel-DNA", spiller en kritisk rolle i genommontering. Funnene, publisert i tidsskriftet eLife, viser at genetisk søppel spiller en viktig rolle for å sikre at kromosomer er riktig plassert i cellekjernen, noe som er viktig for celleoverlevelse. Og denne funksjonen ser ut til å ha blitt bevart i mange arter.
Hvorfor er det nødvendig med søppel-DNA?
Pericentromeric satellitt-DNA består av en veldig enkel og ofte repeterende sekvens av genetisk kode. Og selv om det utgjør en betydelig del av genomet vårt, inneholder ikke satellitt-DNA noen spesifikke instruksjoner for å lage noen spesifikke proteiner. Dessuten ble det antatt at dets repeterende natur gjorde genomet mindre stabilt og mer sårbart for skade eller sykdom. Inntil nylig trodde forskere at "søppel" eller "egoistisk" DNA ikke hadde noen rolle eller hensikt.
"Vi kunne ikke bare bli enige med ideen om at dette bare var genomisk søppel," sier Yukiko Yamashita, en forskningsprofessor ved LSI og hovedforfatter av studien. “Hvis vi ikke trenger det og ikke får noe ut av det, vil evolusjon helt sikkert bli kvitt det. Men det skjedde ikke”.
Yamashita og hennes kolleger bestemte seg for å se hva som ville skje hvis disse cellene ikke brukte perisentromert satellitt-DNA. Fordi det eksisterer som lange, repeterende sekvenser, kan forskere ikke bare mutere eller kutte ut alt DNA fra genomet. I stedet tildelte de D1-proteinet, som binder seg til satellitt-DNA.
Forskere har fjernet D1 fra cellene i en mye brukt testorganisme, Drosophila melanogaster (fruktflue). Og de oppdaget umiddelbart at kimcellene - som vanligvis blir til sædceller eller egg - dør.
Videre analyse viste at de døende cellene dannet mikrokjerner, eller små knopper utenfor kjernen, som inkluderte deler av genomet. Uten hele genomet innkapslet i kjernen, kunne ikke celler overleve.
Kampanjevideo:
Forskere mener at D1-proteinet binder seg til satellitt-DNA, og samler alle kromosomer i kjernen. Hvis D1-proteinet ikke klarer å fange satellitt-DNA, mister cellen evnen til å danne en komplett kjerne og dør. Ytterligere testing viste at satellitt-DNA er viktig for overlevelse av celler i en rekke arter som inkorporerer DNA i kjernen, inkludert mennesker.
Ilya Khel
