Новое исследование, опубликованное в журнале eLife, указывает на то, что некодирующая («мусорная») ДНК выполняет жизненно важную функцию обеспечения правильного расположения хромосом внутри ядра клетки, что необходимо для выживания клеток, и эта функция, по-видимому, есть у многих видов, - сообщает sci-news.com.
«Мусорная» ДНК состоит из очень простых, часто повторяющихся последовательностей генетического кода и не участвует в кодировании белков. До недавнего времени ученые полагали, что некодирующая ДНК не служит никакой реальной цели. Более того, считалось, что повторяющийся характер ее генетического кода делает геном клетки менее стабильным и более восприимчивым к повреждению или заболеванию.
«Но мы не были полностью уверены в том, что это просто геномный мусор. Если бы мы в ней не нуждались и она не давала нам преимуществ, эволюция избавилась бы от нее. Но этого не произошло», - объяснил ведущий автор профессор Юкико Ямашита из Института наук о жизни Мичиганского университета.
Профессор Ямашита вместе с коллегами решили понаблюдать, что произойдет, если клетки не смогут использовать некодирующую ДНК. Просто удалить «мусорную» ДНК из клетки не представлялось возможным из-за ее длинной повторяющейся структуры. Вместо этого они удалили белок D1, который связывается с некодирующей ДНК.
Впервые эксперимент проводился на клетках плодовой мухи (Drosophila melanogaster), чей организм обычно используется в качестве модельного. Исследователи быстро заметили, что без белка D1 половые клетки – которые затем превращаются в сперматозоиды или яйцеклетки – умирают. Дальнейший анализ показал, что у умирающих клеток образовались микроядра или крошечные образования за пределами ядра, которые включали кусочки генома. Без всего генома, запрограммированного в ядре, клетки не могли выжить.
«Белок D1 связывается с некодирующей ДНК, чтобы притягивать к себе все хромосомы в ядре. Если D1 не может зацепиться за ДНК, клетка теряет способность образовывать полноценное ядро и в конечном итоге умирает», - объяснили авторы исследования.
Исследователи провели аналогичные эксперименты с использованием клеток мышей и обнаружили те же результаты. Когда они удаляли белок, который обычно связывается с «мусорной» ДНК, клетки снова образовывали микроядра и не выживали.
Полученные из клеток дрозофилы и мыши данные заставляют команду полагать, что некодирующая ДНК необходима для выживания клеток в тех видах, которые встраивают ДНК в ядро, - включая людей.
