DNA: potrzebne czy nie? - Dolina Biotechnologiczna
advertisement
„Śmieciowe” DNA: potrzebne czy nie? Od czasu oszacowania zawartości sekwencji kodujących w genomie (u ludzi ok. 2%) trwają dysputy, jaka jest funkcja pozostałego 98%. Przez długi czas sekwencje pozagenowe nazywane były „śmieciowym DNA” („junk DNA”), jednak po odkryciu mikro-RNA i transpozonów, kodowanych pozagenowo, wielu badaczy zmieniło zdanie i twierdzi, że jednak te obszary są ważne, ponieważ mogą pełnić funkcje regulatorowe, naprawcze, strukturalne itd. Niedawno opublikowane odkrycie z powrotem zawraca główny nurt rozważań nad niekodującym DNA w stronę teorii śmieciowej. Wszystko za sprawą niepozornej, wodnej rośliny mięsożernej, pływacza karłowatego, Utricularia gibba. Uwagę międzynarodowego zespołu badaczy zwróciło to, że jest to roślina naczyniowa o niespodziewanie małym genomie. Po zsekwencjonowaniu pływacza okazało się, że jego genom jest tak mały, ponieważ aż 97% (!) jego struktury to sekwencje kodujące. Taką organizacją genomu mogą się pochwalić np, drożdże, ale nie rośliny wyższe, których genomy są zwykle bardzo „zaśmiecone” i przez to olbrzymie. W jaki sposób pływacz utrzymuje porządek w swoim genomie pozostaje tajemnicą, jednak pikanterii całej historii dodaje fakt, że mały genom tej rośliny (80 mln par zasad) ulegał w przeszłości kilkukrotnej duplikacji, a potem w toku ewolucji był w jakiś sposób „odśmiecany” i „odchudzany”. Co więcej, pływacz to nie pierwsza lepsza roślina, ale niesamowicie skomplikowany organizm wodny. „Poluje” on na bezkręgowce wodne, wytwarzając w wyspecjalizowanych organach, przypominających kielichy, stan podciśnienia. Wsysa on niczym w odkurzaczu, ofiary do środka kielichów, gdzie są trawione. Poza pułapkami na zooplankton roślina wytwarza plątaninę łodyżek i wdzięczne, żółte kwiaty, wystające ponad taflę wody. Tak więc program genetyczny U. gibba jest realizowany bardzo sprawnie pomimo dużego upakowania genomu i o dziwo brak obszarów pozagenowych, co nie przeszkadza tej wysoce wyspecjalizowanej roślinie wyższej w rozwoju. Utricularia gibba to wyspecjalizowany drapieżnik wodny a jednocześnie organizm o najbardziej zwartym genomie wśród roślin naczyniowych. Zdjęcie pochodzi ze strony sarracenia.com Naukowcy nie znają odpowiedzi na pytanie, dlaczego większość organizmów toleruje śmieciowe DNA i ma tendencją do rozszerzania genomów o nowe obszary niekodujące, a z kolei pewne organizmy radzą sobie bez nich. Możliwe, że obie strategie rozwinęły się niezależnie od siebie i nie są ani lepsze ani gorsze z ewolucyjnego punktu widzenia. Jeżeli organizm raz obrał strategię małego albo dużego genomu, po prostu musi się jej trzymać… Źródło: ScienceDaily Data publikacji: 06.12.2015r.
