Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.
Влияние генетических энхансеров может быть гораздо шире, чем считалось ранее
Организмы состоят из клеток, и в каждой из них геном содержит инструкции для роста и выживания организма. Человеческий геном содержит не менее 20 000 генов, экспрессия которых должна строго контролироваться - они должны активироваться в нужном месте и в нужное время, иначе могут возникнуть серьезные проблемы. Существует множество генетических элементов, помогающих контролировать экспрессию генов, например, последовательности, известные как энхансеры. Генетические энхансеры делают то, что следует из их названия: они могут помогать модулировать и усиливать экспрессию определенных генов. На некоторые гены влияют несколько энхансеров, и их эффекты могут зависеть от ткани, в которой экспрессируется ген.
Ранее считалось, что энхансеры занимают собственный участок ДНК. Однако новое исследование, проведенное на плодовых мушках, показало обратное. Результаты были опубликованы в Science Advances.
В этом исследовании ученые сосредоточились на гене yellow, экспрессирующемся у дрозофил, и его энхансерах. Этот ген связан с производством пигмента меланина. На экспрессию гена yellow могут влиять несколько энхансеров.
Один энхансер может контролировать окраску брюшка, головы и груди мухи, в то время как другой энхансер связан с узорами окраски на крыльях.
Исследование показало, что энхансер, влияющий на экспрессию yellow в теле, находится не в другом геномном положении, чем энхансер, связанный с пигментацией крыльев. Некоторые обширные участки генома мухи связаны с обоими энхансерами. Исследователи предположили, что регуляторные последовательности в геноме могут быть гораздо сложнее, чем мы знали.
Эти выводы могут изменить наше представление о роли энхансеров в эволюции. Например, определенные гены, которые могут контролировать очень базовые процессы, такие как форма тела мухи, мало меняются в ходе эволюции. Но мутации в областях энхансеров могут изменять экспрессию генов более тонко, чем прямые мутации генов.
"Цена мутации энхансера поэтому часто ниже, чем цена прямой мутации гена", - объяснила первый автор исследования, аспирантка Мариам Мусеридзе из Боннского университета. Это облегчает развитие новых признаков.
Мусеридзе отметила, что это также может позволить мутациям в энхансерах иметь более обширное влияние.
Исследователи также добавили, что некоторые энхансеры все еще могут действовать независимо и более специфично. Потребуются дополнительные исследования, чтобы расшифровать все эффекты, которые энхансеры могут оказывать в разных организмах, тканях и типах клеток.
Источники:
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на нашу научную папку в телеграм.