Zinātnieki atrada zīdītāju genomu tūkstošiem nezināmu DNS sekvenču
Pēdējā pārskatīšana: 16.10.2021
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Kolosāls salīdzinošs pētījums par 29 zīdītāju sugu genomiem var novest pie cilvēka genoma funkcionēšanas un organizācijas principu pārskatīšanas. Zinātniekiem izdevās tieši redzēt ģenētisko "tumšo vielu", kuras pastāvēšanu jau jau ilgi uzminēja. Iepriekšējos pētījumos, kuros salīdzināja cilvēka un peles DNS, tika izdarīts netiešs secinājums, ka pastāv ievērojams skaits normatīvu sekvenču, kas pašas neinjē proteīnus, bet kontrolē citu gēnu aktivitāti. Bet, atšķirībā no jau zināmiem un raksturojošiem regulatoriem, to eksistence saglabājās hipotēžu jomā. Tāpēc tās sauca par "tumšo lietu": tai obligāti jābūt kaut kur, bet neviens to neredz.
Masačūsetsas Tehnoloģijas institūta (ASV) pētnieku komanda kopā ar kolēģiem no citiem pasaules zinātniskiem centriem ir guvusi panākumus. Piecus gadus tās bija iesaistītas pievienošanas secību un salīdzinot genomu 29 placentas zīdītāju, tai skaitā cilvēkiem, ziloņi, trušiem, sikspārņiem, un tā tālāk. D. Divdesmit no šiem genoma DNS sekvences tika iegūta pirmo reizi vispār. Pirmkārt, zinātnieki interesējās par tādām sekvencēm, kas nedaudz mainījās no sugām līdz sugām. Šādos vietnēs bija liels konservatīvisms, kas padara viņus par aizdomīgām regulējošām sekvencēm.
Un šeit ir rezultāts: tika konstatēti 10 000 ļoti konservētu sekvenču, kas tieši ietekmē gēna aktivitāti, un vairāk nekā 1000 tādu, kas ir par pamatu sarežģītas struktūras RNS regulēšanai. Zinātnieki atrada arī 2,7 miljonus vietņu - potenciālos mērķus mijiedarbībai ar transkripcijas faktoriem, kas nosaka, kur un kur gēns jāstrādā. Turklāt tika konstatētas 4000 jaunas kodēšanas sekvences ar informāciju par olbaltumvielām. Jāatzīmē, ka, lai gan cilvēka genoms ir pilnībā izlasīts, daudzu DNS sekvenču funkcijas paliek neskaidras. Darbojoties ar tikai vienu genomu, ir gandrīz neiespējami noskaidrot, kura vietne kodē pašu proteīnu un kas veic regulējošo funkciju. Bet, salīdzinot ar citiem genomiem, šāds uzdevums ir pilnīgi atrisināms.
Molekulārā līmenī pētnieki ir spējuši sekot zīdītāju attīstībai 100 miljonu gadu laikā. Organisma pielāgošana mainīgajiem vides apstākļiem atspoguļojas genoma regulēšanā, tās ļoti "tumšās vielas" (kas vairs nav tik tumša) pieņemšanā darbā un darbībā. Piemēram, tagad jūs varat uzzināt, kuri gēni ir izgatavoti no cilvēka pērtiķa. Iepriekš bija aptuveni 200; daļa no tām bija atbildīga par smadzeņu attīstību un ekstremitāšu struktūru. Šodien šādu virkņu skaits DNS ir palielinājies līdz 1000.
Citas reizes ir jāpiedalās medicīnā. Daudzi slimības ir saistītas ar mutācijām tieši DNS kodēšanas reģionā: šīs mutācijas sabojā pašu olbaltumvielu struktūru. Bet vēl vairāk slimību izraisa pārkāpums gēnu aktivitātes regulēšanā - ja olbaltumvielu sāk sintezēt, ja tas nav nepieciešams, vai, ja tas nav nepieciešams, vai ne nepieciešamo daudzumu. Tātad tagad ar jaunu, detalizētu un paplašinātu regulējošo elementu karti genomā būs iespējams noteikt daudzu un daudzu slimību patieso cēloni.