'Śmieciowe' DNA nie do końca nadaje sie tylko do kosza

Marcin Kawa, 2004-10-13

Teoria o "zbędności" w komórce odcinków DNA nie kodujących białek (tzw. intronów) jest z coraz częściej obalana. Ostatnio zaobserwowano, iż biorą one udział w kontroli rozwoju zarodka mysiego. Przypuszcza się też, że mają znaczenie w regulacji aktywności genów, jak również w ewolucji gatunków.

"Śmieciowe" DNA (junk DNA) występuje u organizmów eukariotycznych. Są to rozległe odcinki nie kodujące żadnych białek (tzw. introny). Znajdują się one pomiędzy, lub wewnątrz genów - czyli kodujących białka (tzw. eksony, czy: egzony).

Szacuje się, iż "śmieciowe" DNA może stanowić aż 98%! całego genomu człowieka, i zdecydowaną większość u innych organizmów wyższych (w przypadku bakterii proporcje są odwrotne, zdecydowana większość DNA koduje białka, a właściwie uznaje się iż eksony u organizmów nie występują).

Gdy w komórce ma powstać jakieś białko, to na początku cała informacja genetyczna (eksony i introny) jest przepisywana, w procesie transkrypcji, do pre-mRna - tzw. pierwotny transkrypt. Później ulega on dojrzewaniu, które polaga na wycięciu z niego intronów (splicing) oraz innych procesów (synteza blokady na końcu 5', poliadenylacja końca 3') i powstaje ostatecznie mRNA (informacyjne RNA), które jest wykorzystywane do syntezy białka na rybosomach.

Mimo występowania wielkiej ilości "śmieciowego" DNA to ciągle jeszcze jest w "obiegu" opinia, że nie pełni ono żadnej roli w komórce, że jest zbędne.

Pytaniem jest, dlaczego duża część "śmieciowego" DNA wygląda u różnych gatunków identycznie. Dlaczego komórki nie pozbywają się tego kosztownego w utrzymaniu "balastu" na drodze ewolucji, a przeciwnie, DNA w tej formie niezmiennie występuje od milionów lat, i u wyższych organizmów jest jego więcej, i jest bardziej skomplikowany.

W ostatnim czasie pojawiają się coraz to nowe doniesienia o funkcjach jakie te odcinki DNA spełniają.

Jak czytamy w artykule opublikowanym przez Onet.pl:
"W najnowszych badaniach zespół dr Barbary B. Knowles z The Jackson Laboratory w Bar Harbor (stan Maine), opublikowanych w piśmie "Developmental Cell", zaobserwował, że fragmenty "śmieciowego" DNA regulują aktywność wielu genów odpowiedzialnych za zmiany zachodzące w czasie przekształcania się zapłodnionego jaja w zarodek.

Chodzi o fragmenty "śmieciowego" DNA nazywane retrotranspozonami, obecne w genomach organizmów tak różnych od siebie jak drożdże, muszki, myszy i ludzie. Zalicza się je do tzw. ruchomych elementów DNA, które stanowią ponad jedną trzecią genomu myszy, człowieka i innych ssaków, i mogą się tam samodzielnie powielać i rozprzestrzeniać w genomie. Naukowcy uważają, że retrotranspozony dostały się do genomów z zewnątrz - dzięki wbudowaniu się materiału genetycznego tzw. retrowirusów.

Dalsze badania pozwoliły zaobserwować, że retrotranspozony na różne sposoby regulują aktywność genów i biorą udział w powstawaniu różnych wariantów danego białka w komórce jajowej i wczesnym zarodku, co sprzyja biologicznej różnorodności.

Jak konkludują autorzy pracy, ich wyniki wskazują, że retrotranspozony bezpośrednio wpływają na procesy rozwoju zarodka z zapłodnionej komórki jajowej."

Przypuszcza się też, że cząsteczki powstające w oparciu o "śmieciowe" DNA mogą także mieć kluczową rolę w rozwoju chorób związanych z zaburzeniami zachowania (psychicznymi czy neurologicznymi).

Źródło: Nauka w Polsce - PAP

Wydrukuj

Ostatnie z działu »

Genetyka

• Poznano genom neandertalczyka

• Ile mutacji powstaje w każdym z nas?

• Poznano DNA świni

• Działanie związków ochrony roślin przed suszą

• Transpozony - skaczące geny wspomagające ewolucję

Napisz komentarz do tej wiadomości...