|
Дрожжи с человеческими генами живут даже лучше, чем без них
|
|
|
|
Новое исследование наглядно демонстрирует, что столь разные организмы, как дрожжи и люди, имеют сильную генетическую связь. В рамках своего эксперимента специалисты по синтетической биологии внедрили в геном дрожжей 414 человеческих генов по одному и обнаружили, что гены Homo sapiens помогают грибам выжить.
|
|
|
|
Из общего числа искусственно вживлённых генов в организмах дрожжей прижилась половина. Все сохранившиеся участки ДНК функционировали исправно и служили новому хозяйскому организму. Учёные утверждают, что данная работа доказывает тот факт, что одни и те же гены могут выполнять те же функции, даже спустя миллиард лет после разделения по разным родословным.
|
 |
|
Согласно общепринятым теориям, всё живое на Земле родственно друг другу. Это означает, что люди имеют генетическое сходство и с микроорганизмами, такими как одноклеточные грибы-дрожжи. Около двух третей дрожжевых генов имеют родственные участки ДНК в геноме человека, а аминокислотные последовательности этих грибов на 32% совпадают с человеческими.
|
|
|
|
Ведущий автор нового исследования Эдвард Маркотт (Edward Marcotte) и его коллеги из Техасского университета в Остине решили "воссоединить семью". Дрожжи представляют собой одноклеточные бескровные организмы, которые так же как более сложные формы жизни, обладают геномом. Кроме того, у этих грибов имеются гены, обычно отвечающие за рост новых кровеносных сосудов у позвоночных, но дрожжам они помогают реагировать на стресс.
|
|
|
|
"Сравнение генов людей и дрожжей заставило нас задаться вопросом о том, в какой степени схожи по своим функциям участки ДНК у столь разных организмов", — рассказывает Маркотт.
|
|
|
|
Тогда учёные решили проверить, будут ли человеческие гены функционировать в дрожжевых клетках, и стали внедрять их по одному. Исследователи выбрали 414 генов, без которых невозможно существования дрожжей — к примеру те, которые регулируют обмен веществ или удаляют отходы из клетки.
|
|
|
|
Родные дрожжам гены были удалены или "выключены" путём ингибирования экспрессии, а на их место были вставлены человеческие аналоги этих же генов. Исследователи установили, что 176 человеческих генов, которые в итоге прижились в организме дрожжей, позволили грибам пережить утрату жизненно необходимых участков ДНК.
|
|
|
|
"Около половины необходимых для существования генов дрожжей могут быть заменены человеческими. Этот эксперимент прекрасно иллюстрирует родство всего живого", — поясняет Маркотт.
|
|
|
|
По окончании этого эксперимента учёные задались вопросом о том, чем же всё-таки различаются человеческие гены и гены грибов, которые ответственны за выполнение организмом одних и тех же функций. Они оценили более 100 возможных факторов влияния, начиная от длины участка ДНК и заканчивая количеством белков в его составе.
|
|
|
|
Оказалось, что степень схожести по разным факторам участков ДНК не обязательно указывает на то, что один ген может быть заменён другим — дрожжевой человеческим. Вместо этого, оказалось, что когда гены в ансамбле тесно "сотрудничают" друг с другом, можно определить, является ли большинство из них заменяемым или же нет. Невозможно рассматривать каждый ген в отдельности. К примеру, ансамбль генов, ответственный за копирование ДНК, оказался полностью незаменим, тогда как массив, отвечающий за производство человеком холестерина, может быть легко подменён.
|
|
|
|
По словам Маркотта, его исследование открывает новые перспективны в использовании дрожжей для изучения человеческой генетики и разработки новых лекарств. Также полулюди-полудрожжи могут быть полезны в исследовании реакции генов на различного рода заболевания.
|
|
|
|
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2599418
|
