Биологи 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 систематизировали все известные случаи удаления генетического материала
Биологи Санкт-Петербургского государственного университета впервые систематизировали все известные случаи избирательного удаления генетического материала в клетках живых организмов. Исследование поможет понять, насколько пластично может быть организован геном, а полученные данные потенциально могут пригодиться в лечении заболеваний, связанных с увеличением числа хромосом.
Результаты работы, поддержанной грантом РНФ, опубликованы в?журнале Biological Reviews
Считается, что генетический материал в?клетках живых организмов чрезвычайно консервативен: это необходимо для передачи генетической информации от?поколения к?поколению. Изменения в?уровне стабильности геномов приводят к?необратимым последствиям, связанным с?онкологической трансформацией и?гибелью живых организмов. Тем не?менее, как отметил первый автор статьи, младший научный сотрудник 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Дмитрий Дедух, существует ряд организмов, для которых удаление генетического материала?— привычная ситуация.
Этот феномен был обнаружен у?широкого спектра организмов: от?одноклеточных до?млекопитающих. Так, в?частности, удаление генетического материала встречается у?инфузорий, различных беспозвоночных (паразитических нематод, копепод, ногохвосток, насекомых кокцид, грибных комариков и?многих других) и?позвоночных (миног и?миксин, у?всех известных воробьиных (певчих) птиц и?даже у?бандикутов, опоссумов и?некоторых видов иглистых мышей). Кроме того, это явление наблюдается у?межвидовых гибридов растений и?животных, а?также может вызываться определенными паразитическими элементами, такими как эндосимбиотические бактерии из?рода Wolbachia, и?некоторыми добавочными хромосомами. Избирательная элиминация генетического материала включает как удаление определенных последовательностей внутри хромосом, так и?удаление целых хромосом и?даже полного материнского или отцовского набора хромосом. По?словам Дмитрия Дедуха, у?всех этих животных удаление происходит на?определенных стадиях развития и?при этом не?снижает жизнедеятельность, а, напротив, необходимо для выживания.
Существует ряд организмов, для которых удаление генетического материала?— привычная ситуация
?В?нашей работе мы?описали наиболее известные примеры среди различных групп живых организмов с?указанием детальных механизмов, приводящих к?удалению части генетического материала. В?ранних обзорах многие случаи удаления генетического материала не?рассматривались, что делает нашу работу наиболее полным исследованием подобного рода. Мы?выяснили, что, несмотря на?различия в?структуре последовательностей ДНК, предназначенных для удаления, многие случаи удаления характеризуются сходными стадиями, во?время которых происходит распознавание, маркирование, пространственное разделение, удаление и?деградация генетического материала?,?— подчеркнула соавтор статьи, доцент 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 Алла Красикова.
Дмитрий Дедух отметил, что проведенное исследование важно для широкого спектра специалистов в?различных областях биологии и?биомедицины. Понимание процессов удаления генетического материала может быть полезно для решения актуальных проблем сельского хозяйства и?аквакультуры. Также полученные данные потенциально могут использоваться в?биомедицине, в?том числе для лечения заболеваний, связанных с?увеличением числа хромосом. Еще одно применение систематизированных в?обзоре сведений?— это разработка альтернативных методов редактирования геномов и?наборов хромосом.
?Несмотря на?то, что феномен избирательного удаления генетического материала был открыт более 120 лет назад, в?настоящий момент нет полного понимания того, как именно происходит распознавание и?удаление последовательностей ДНК у?подавляющего большинства живых организмов, которым свойственно это явление. Мы?ставим целью показать, что удаление генетического материала представляет собой чрезвычайно распространенный и?недооцененный феномен, требующий тщательного изучения?,?— рассказал Дмитрий Дедух.
Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда ?Механизм избирательной элиминации одного из?родительских геномов в?гаметогенезе межвидовых гибридов комплекса зеленых лягушек? №?
20-74-00030 (руководитель?— к.?б.?н. Дмитрий Викторович Дедух)
В?обзоре представлены как результаты собственных исследований ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入, выполненных при поддержке гранта Российского научного фонда, так и?обобщение результатов работ ведущих специалистов в?области избирательной элиминации геномных последовательностей.