В Университете Осаки сообщили, что крупномасштабные изменения в структуре хромосом в ДНК многоклеточных живых существ происходят в результате совместной некорректной работы генов Srr1 и Skb1.
Японские биологи обнаружили, что крупномасштабные изменения в структуре хромосом в ДНК многоклеточных живых существ происходят в результате совместной некорректной работы генов Srr1 и Skb1, отвечающих за поддержание целостности генома. Об этом сообщила в пятницу пресс-служба Университета Осаки.
«Мы выяснили, что гены Srr1 и Skb1 оказались связаны с образованием так называемых изохромосом, структурных мутаций в этих обособленных регионах генома. Потеря одного из этих участков ДНК ведет к снижению в частоте появления изохромосом и связанных с ними перестроек в структуре хромосом», — заявила научный сотрудник Университета Осаки (Япония) Пьюша Монгиа, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Ученых давно интересует то, как работают механизмы, защищающие ДНК многоклеточных животных от мутаций, и какую роль они играют в развитии раковых новообразований, а также в процессе эволюции всех растений, грибов и животных. Особенный интерес представляет то, как возникают масштабные перестройки в структуре хромосом, что необходимо для образования новых видов растений и животных.
Монгиа и ее коллеги выяснили, что важную роль в этих процессах играют гены Srr1 и Skb1, мутации в которых снижают вероятность радикальных изменений в структуре и числе хромосом. Ученые совершили это открытие в ходе опытов на культурах клеток дрожжей, в геноме которых отсутствовал ген Rad51, играющий важную роль в процессе рекомбинации ДНК, «перемешивания» хромосом во время размножения.
Генетические механизмы перестройки хромосом
Как объясняют биологи, повреждение гена Rad51 приводит к учащению появления крупных мутаций в геноме многоклеточных живых существ, причины чего ученые до настоящего времени не знали. Для получения ответа на этот вопрос ученые вырастили 24 тыс. культур дрожжей с поврежденным геном Rad51 и массой других случайных изменений в структуре генома и проследили за тем, как эти мутации повлияли на частоту развития крупномасштабных перестроек ДНК.
Эти опыты указали на то, что частота возникновения хромосомных перестроек в геномах дрожжей не росла, а падала при появлении мутаций в двух генах, Srr1 и Skb1. Первый из этих участков ДНК отвечает за запуск процесса починки генома в ответ на его серьезные повреждения, а второй играет важную роль в образовании так называемых изохромосом, восстановленных нитей ДНК, собранных из поврежденных фрагментов генома.
Японские биологи обнаружили, что некорректная совместная работа Srr1 и Skb1 ведет к ускоренному формированию изохромосом, в результате чего при высокой мутационной нагрузке двойные разрывы в структуре ДНК дрожжей достаточно часто приводят к масштабным перестройкам в структуре генома этих грибков. Соответственно, снижение активности или повреждение этих генов резко уменьшает вероятность «несанкционированной» перестройки хромосом.
Понимание этого, как надеются исследователи, ускорит изучение механизмов образования масштабных мутаций в раковых клетках. Кроме того, это также позволит биологам-эволюционистам лучше понимать то, как протекал процесс эволюции жизни на Земле и как возникали новые виды флоры и фауны, заметно отличающиеся по числу и структуре хромосом от их предшественников.
Источник: https://nauka.tass.ru/…
