*Śmieciowe* DNA kształtuje zachowanie
Paweł Szablewski | 2006-05-09
Kolejne badania podkreślają znaczącą rolę "śmieciowego" DNA w funkcjonowaniu genów. Za śmieciowe DNA uznaje się fragmenty genomu nie kodujące żadnych białek. Najczęściej są to wielokrotnie powtarzające się sekwencje tego samego kodu. Fragmenty takie nazywa się DNA satelitarnym. Wykazują one wielkie zróżnicowanie między gatunkami jak i osobnicze. Na ich podstawie między innymi prowadzi się badania o potwierdzenie lub odrzucenie ojcostwa. W DNA człowieka "śmieciowe" DNA (junk DNA) stanowi około 98% całego genomu.
Przez wiele lat uważano, że nie pełnią one żadnej funkcji w działaniu komórki. Ostatnio coraz częściej słyszy się o znaczeniu regulacyjnym tych sekwencji dla aktywacji i siły działania genów. Co z kolei może wpływać na reakcje fizjologiczne czy behawioralne.
Bardzo silne dowody w tym kierunku dały badania na nornikach preriowych z środkowej i zachodniej Ameryki Północnej. Badania dotyczyły cech socjalnych związanych z tworzeniem związków partnerskich i opieką nad młodymi. Osobniki mieszkające na nizinach tworzą monogamiczne związki i sprawiedliwie dzielą się opieką nad potomstwem, a ich górscy kuzyni są typowymi poligamistami.
Zachowania te zależą od hormonu regulującego zachowania społeczne norników wazopresyny. Badania przeprowadzone przez Larry Young and Elizabeth Hammock z Emory University wykazują, iż znaczący wpływ na działanie tego hormonu mają "śmieciowe" odcinki DNA. Samce z dłuższymi odcinkami satelitarnego DNA łatwiej zapoznawały się z obcymi osobnikami, szybciej wiązały się w pary i chętniej opiekowały młodymi.
Od długości odcinków satelitarnych zależy także ilość receptorów dla wazopresyny w mózgu, co może tłumaczy ich wpływ na zachowanie.
Wpływ śmieciowego DNA na zachowanie, a dokładniej budowę mózgu, wykazano też u ludzi. Badania przeprowadzone przez Fred H. Gage i Carolina N. Marchetto z Salk Institute for Biological Studies dotyczyły transpozonów. Są to specyficzne fragmenty DNA, zaliczane do "śmieciowego", potrafiące przemieszczać się w sposób losowy po całym genomie. U człowieka stanowią one ponad 50% całego genomu.
Badania przeprowadzono na kulturach komórkowych szczurów utrzymywanych w probówkach i na myszach z ludzkimi odcinkami transpozonów nazywanych LINE-1.
Obserwacje potwierdziły iż w czasie rozwoju neurona z komórki prekursorowej dochodzi do przemieszczania LINE-1, co wpływa na je ostateczne funkcje. Transpozony często wbudowały się w gen decydujący o dalszym losie komórki zmieniając jego działanie.
Może być to przyczyną olbrzymiego zróżnicowania w budowie ludzkich mózgów, nawet bliźniąt jednojajowych, a tym samym przyczyną różnic w ich cechach charakteru.
Źródło:
- Junk DNA keeps a vole devoted, New Scientis,18.06.2005r.
- "Jumping genes" contribute to the uniqueness of individual brains, Salk Institute for Biological Studies, 14.06.2005r.
Komentarze
Tomek | 2006-05-09 00:00:00
Jakoś mnie to niespecjalnie dziwi. Ciekawi mnie, co teraz powiedzą krytycy np. psychologii ewolucyjnej, którzy do tej pory tłumaczyli, że genom ludzki jest zbyt mały, by pomiescić wszystkie wytyczne, które widzieli w nim socjobiologowie i genetycy zachowania... :)
http://lysakowski.blox.pl
iwona | 2006-05-11 00:00:00
Ja a propos zdania "Najczęściej są to wielokrotnie powtarzające się sekwencje tego samego kodu." Drogi autorze tego arykułu, kod to się powtarza w całym genomie bo jest z zasady uniwersalny. Może z małymi wyjątkami w genomie pierwotniaków, albo mitochondrialnym. To co się powtarza to właśnie sekwencja zasad azotowych, a nie kod genetyczny. Radzę sięgnąć do podręcznika biologii.
pozdrawiam :)
Art | 2006-05-14 00:00:00
"Za śmieciowe DNA uznaje się fragmenty genomu nie kodujące żadnych białek"
promotory, enhancery, sekwencje regulatorowe (np. od Heat Shock Factors, innych).. to ze nie koduje, nie znaczy od razu ze jest smieciem. No sorki, bez ale przesady
Fizia Pończoszanka | 2006-05-22 00:00:00
Zdania zawsze bądą podzielone. Mamy zwolenników i przeciwków GMO. Nawet najlepsza raklama nie jest w stanie zatrzeć poglądów niektórych ludzi. Sami wybieramy to, co jemy.
grop | 2007-10-03 00:00:00
Nie chce mi się wierzyć że 98% DNA to śmiecie. Czy natura pozwoliłaby sobie na marnotrawstwo? Gdyby tak było mielibyśmy np. 15 rąk z czego używalibyśmy jednej, 23 nogi - używane dwie itp. Nie nazywajmy nieznanego śmieciem.
vctlgko | 2012-04-26 23:10:31
Jakze cenne dane dla zwolennikow eugeniki! Tylko brac i wykorzystywac. Wystarczy teraz tylko wyluskac buble i sie ich pozbyc, czyz nie? W koncu mogliby stworzyc idealna rase, a gawiedzi wystarczy tylko wmowic, ze jej sasiad pije nie dlatego, ze jego zycie, z powodu niemozliwosci stworzenia swej rodzinie godnego zycia, przypomina wegetacje na poziomie roslinki (efekt odpowiedniego sterowania gospodarka) lecz dlatego, ze jest uposledzony genetycznie. Juz teraz wmawia sie ludziom, ze dziela sie na lepszych i gorszych czego dowodem jest przeswiadczenie duzej ilosci tych, ktorzy maja wiecej kasy o tych, ktorzy maja jej mniej, ze sa oni gorszego sortu. Ciekawe po co prowadzi sie takie badania. Dzis nie stac swiata na badania nad nowotworami czy rowny dostep do sluzby zdrowia ale bedzie nas stac na naprawianie tego co, ponoc, spartolila natura, zwlaszcza, ze bubli pojawia sie coraz wiecej a juz Afryka jest wrecz ich wylegarnia? NIE WIERZE
Heaven330 | 2012-04-30 17:22:57
Myślałem trochę nad sprawa samego genomu, tak jak kolega Grop podkreślił, natura działa w imię zasady: przyczyna - skutek, dlatego tzw. śmieciowe DNA musi spełniać jakieś funkcje. Może będzie to trochę prorokowanie, ale według mnie może spełniać następujące funkcje:
1. Śmieciowe DNA może być swego rodzaju pustą bazą danych wypełnianą dzięki doświadczeniom spotkanym podczas naszego życia (nie znam się dokładnie na układzie odpornościowym, ale wiem, że zapamiętuje on jak stworzyć dane przeciwciało (po przejściu choroby). Najlepszym miejscem do zapisania tego typu informacji byłoby DNA.
2. Przykład z artykułu (zmiana zachowań)
3. Może spełniać określoną rolę tylko w odpowiednich momentach i sytuacjach (choroba?), wówczas aktywował by określone geny.
Jakieś inne pomysły?