22 май 23:28Общество

Hanseniospora живут на винограде и часто встречаются в ферментированных напитках

У всех без исключения живых организмов есть механизмы для ремонта своих молекул ДНК. Считается, что без них мутаций в организме становится больше, а шансов выжить — меньше. Ученые обнаружили исключение из этого правила. Они выяснили, что с того момента, как разошлись эволюционные пути пекарских дрожжей и их родственников, одноклеточных грибов Hanseniaspora, последние потеряли более 1400 генов. Многие из них связаны с починкой ДНК и контролем за делением клетки. В таком состоянии эти грибы прожили почти сотню миллионов лет и погибать не собираются.

Hanseniospora живут на винограде и часто встречаются в ферментированных напитках

  

Пока генетики упрощают эукариотический геном и ищут то, что еще из него можно убрать, природа проводит более смелые эксперименты. Международная группа исследователей обнаружила две линии дрожжей Hanseniospora, которые лишились сразу сотен генов. Одна, которую ученые окрестили «быстро эволюционирующей», по сравнению с предками потеряла 1409 генов; другая же, более «медленная», — 771. Это произошло примерно за 95 миллионов лет с момента эволюционного расхождения линий.

Строго говоря, в том, что организмы потеряли множество генов, с биологической точки зрения нет ничего удивительного. Про те же дрожжи известно, что около 80% их генов не являются жизненно необходимыми — если их вырезать или выключить в лабораторных условиях, организмы продолжат существовать и размножаться. Отличие только в том, что лабораторные условия для них довольно комфортные, а гены удаляют, как правило, по одному.

Еще одна важная особенность Hanseniospora заключается в том, что многие из генов, которые эти грибы потеряли, отвечают за жизненно важные для клетки функции — ремонт ДНК («репарация») и контроль клеточного цикла, то есть деления. Фактически именно они регулируют количество мутаций, которое возникает в ДНК.

 

Как правило, если мутаций достаточно много, если нарушена структура или количество хромосом, клетка не может размножаться. Белки контроля клеточного цикла останавливают процесс деления (или у дрожжей — почкования), пока поломки не будут устранены, а у многоклеточных организмов и вовсе запрещают размножаться мутантным клеткам, чтобы не допустить развития опухоли.

Если выключить в клетках репарацию ДНК и контроль за делением, возникают линии гипермутантных клеток, которые накапливают поломки гораздо быстрее других. Чаще всего такие линии долго не живут, потому что они теряют гены, критичные для существования. Но в некоторых случаях им удается выжить, если они случайным образом приобретают компенсирующую мутацию. Например, дефект одной системы репарации уравновешивается гиперактивацией другой. В таком случае скорость мутирования постепенно снижается и линия стабилизируется.

 

У Hanseniospora, вероятно, произошел обратный процесс: поломка или потеря одних генов сопровождалась потерей других. Возможно, вначале перестала работать система репарации, стали накапливаться поломки, запрещающие деление клеток. Но потом перестала работать и система контроля за поломками, и мутантные клетки продолжили размножаться. Так, один за другим, дрожжи и потеряли свою тысячу с лишним генов. Впрочем, в какой-то момент и они вышли на стабильную скорость возникновения мутаций. Это позволило им просуществовать так долго.

Авторы работы могут только предполагать, что вызвало такие резкие изменения в жизни дрожжей 95 миллионов лет назад. Современные Hanseniospora живут на винограде и часто встречаются в ферментированных напитках, вытесняя оттуда пекарские дрожжи. Интересно, что сам виноград появился примерно в то же время, когда Hanseniospora отделились от своих предков. Возможно, переселение на нового хозяина и стало двигателем радикальной потери генов. 

Фрагменты ДНК из ГМО-продуктов задерживаются в клетках человек – ученые

Фрагменты ДНК из ГМО-продуктов задерживаются в клетках человек – ученые
Ученые выяснили, что фрагменты ДНК генномодифицированных продуктов могут проникать в человеческие клетки. Теперь специалистам предстоит ответить на вопрос, какое влияние могут оказать такие продукты на организм человека при их длительном употреблении. Международная группа исследователей, в состав которой входили российские специалисты Научно-образовательного центра «Нанотехнологии» при Дальневосточном федеральном ... ПОДРОБНЕЕ →

Человеческих генов намного больше, чем считалось ранее - новое открытие удивило ученых

Человеческих генов намного больше, чем считалось ранее - новое открытие удивило ученых
Перепроверку состава человеческого генома провела группа ученых из Института Джонса Хопкинса. Результат удивил самих исследователей – оказалось, что человеческих генов почти в два раза больше, чем считалось ранее. Расшифровку человеческого генома ученые произвели довольно давно. В рамках проекта «Геном человека», начатом еще в 1990 году, был проведен подсчет генов человека. Согласно базе данных, составленной ... ПОДРОБНЕЕ →

Ученые впервые определили гены цвета, запаха и многократного цветения чайной розы

Ученые впервые определили гены цвета, запаха и многократного цветения чайной розы
Международная группа биологов отсекветнировала геном чайной розы и обнаружила гены ремонтантности (многократное цветение в течение сезона) и соединения белка с некодирующей микроРНК, которое управляет интенсивностью цвета и запаха цветка. До сих пор ученые не могли определить последовательность генов в геноме чайной розы из-за его гетерозиготности (в гомозиготных хромосомах копии этих генов немного различаются)... ПОДРОБНЕЕ →

Ученые выяснили, что на расстройство сна влияют 956 генов

Ученые выяснили, что на расстройство сна влияют 956 генов
Европейские ученые провели уникальное по количеству материалов исследование, в котором проанализировали ДНК 1310010 человек. Выяснилось, что 956 генов влияют на расстройство сна и бессонницу. Специалисты решили найти гены, которые связаны с бессонницей, чтобы разработать способы борьбы с нарушением сна. В настоящее время, по словам ученых, от бессонницы страдает 30% населения в мире, а нарушением сна считается ... ПОДРОБНЕЕ →

Ученые назвали генетический возраст распространенных болезней

Ученые назвали генетический возраст распространенных болезней
Сотрудники новосибирского федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики" (ИЦиГ) провели удивительное исследование возраста генов, отвечающих за разные недуги. К примеру, с алкоголизмом и никотиновой зависимостью связаны очень древние гены (появились примерно 410 миллионов лет назад). А вот гены астмы и разных аутоиммунных заболеваний намного моложе. Львиная доля этих генов появилась примерно ... ПОДРОБНЕЕ →
По материалам: hotgeo
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Введите два слова, показанных на изображении: *