Ученые открыли неизвестный механизм эволюции ДНК

Немецкие ученые из Института селекции растений Общества имени Макса Планка выявили ранее неизвестный механизм, ускоряющий эволюцию ДНК и геномов. О результатах исследования говорится в опубликованной в журнале Cell работе.

Фото из открытых источников

Отмечается, что главную роль в этом процессе играют центромеры, которые являются центральной областью хромосом, точкой, в котором соединяются сестринские хроматиды, образующие Х-форму. Сестринские хроматиды в одной хромосоме являются идентичными копиями друг друга, которые появляются при репликации ДНК.

При делении клетки каждая из хроматид оказывается в своей дочерней клетке. У большинства организмов хромосомы обладают одной центромерой, однако некоторые имеют несколько таких структур, тогда хромосомы носят название голоцентрических – в противоположность моноцентрическим хромосомам.

Для определения того, как голоцентричность сказывается на геноме организма, исследователи применяли технологию высокоточного секвенирования для расшифровки геномов трех видов осоковых растений: Rhynchospora pubera, R. breviuscula, and R. tenuis. Затем полученные результаты сравнили с геномом их ближайшего моноцентрического родственника, Juncus effusus.

Оказалось, что в организации генома и поведении хромосом у голоцентрических и у моноцентрических организмов наблюдаются сильные различия. У первых функции, выполняемые центромерой, распределены по многочисленным центромерным доменам. Также у голоцентрических видов гены равномерно рассредоточены по длине хромосом, а не находятся на отдалении от центромер и окружающих их областей.

Ученые сделали вывод, что голоцентромеры стабилизируют хромосомные фрагменты и ускоряют эволюцию генома или способность организма вносить быстрые массовые изменения в структуру ДНК. Авторы работы полагают, что полученные ими результаты можно применять в селекции растений.

Ранее ученые из Университета Южной Дании опровергли теорию о меньшей продолжительности жизни мужчин.