01:14 2022-12-09
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cum reușesc genele egoiste ale drojdiei
_ Cum sunt genele egoiste de drojdie reușește
Noile descoperiri de la Institutul Stowers pentru Cercetări Medicale descoperă perspective critice despre modul în care o genă egoistă periculoasă – considerată a fi o porțiune parazită a ADN-ului – funcționează și supraviețuiește. Înțelegerea acestei dinamici este o resursă valoroasă pentru comunitatea mai largă care studiază sistemele de antrenare meiotică.
Un nou studiu, publicat în PLoS Genetics pe 7 decembrie 2022, dezvăluie modul în care o genă egoistă din drojdie folosește un antidot otrăvitor. strategie care îi permite funcționarea și care probabil i-a facilitat succesul evolutiv pe termen lung. Această strategie este un plus important pentru oamenii de știință care studiază sisteme similare, inclusiv echipele care proiectează sisteme de antrenare sintetice pentru controlul dăunătorilor patogeni. Avansarea colectivă și colaborativă în înțelegerea unui astfel de impuls poate duce într-o zi la eradicarea populațiilor de dăunători care dăunează culturilor sau chiar oamenilor în cazul bolilor transmise de vectori.
„Este destul de periculos pentru un genom să codifice. o proteină care are capacitatea de a ucide organismul”, a spus investigatorul asociat de la Stowers Sarah Zanders, Ph.D. „Cu toate acestea, înțelegerea biologiei acestor elemente egoiste ne-ar putea ajuta să construim factori sintetici care să modifice populațiile naturale.”
Conducătorii sunt gene egoiste care se pot răspândi într-o populație la rate mai mari decât majoritatea celorlalte gene, fără a aduce beneficii celorlalte gene. organism. Cercetările anterioare de la Zanders Lab au arătat că o genă conducătoare din drojdie, wtf4, produce proteine otrăvitoare capabile să distrugă toți descendenții. Cu toate acestea, pentru perechea de cromozomi a unei celule părinte date, unitatea este realizată atunci când wtf4 este găsit doar pe un cromozom. Efectul este o salvare simultană a numai acei descendenți care moștenesc alela de antrenare, prin administrarea unei doze dintr-o proteină foarte asemănătoare care contracarează otrava, antidotul.
Pe baza acestei lucrări, studiul, condus de fostul cercetător predoctoral Nicole Nuckolls, Ph.D., și actualul cercetător predoctoral Ananya Nidamangala Srinivasa din Laboratorul Zanders, au descoperit că diferențele în momentul generării proteinelor otrăvitoare și antidot din wtf4 și modelele lor unice de distribuție în sporii în curs de dezvoltare sunt fundamentale pentru impuls. proces.
Echipa a dezvoltat un model pe care continuă să îl investigheze pentru a afla cum acționează otrava pentru a ucide sporul – echivalentul unui ovul uman sau al spermei din drojdie. Rezultatele lor indică faptul că proteinele otrăvitoare se adună împreună, putând perturba plierea corectă a altor proteine necesare funcționării celulei. Deoarece gena wtf4 codifică atât otrava, cât și antidotul, antidotul este foarte asemănător ca formă și se grupează împreună cu otrava. Cu toate acestea, antidotul are o parte suplimentară care pare să izoleze grupurile de otravă-antidot, aducându-le în coșul de gunoi al celulei, vacuola.
Pentru a înțelege cum funcționează genele egoiste în timpul reproducerii, cercetătorii s-au uitat la începutul formării sporilor și a găsit proteina otrăvitoare exprimată în toți sporii în curs de dezvoltare și în sacul care îi înconjoară, în timp ce proteina antidot a fost observată doar în concentrație scăzută în tot sac. Mai târziu, în curs de dezvoltare, antidotul a fost îmbogățit în interiorul sporilor care au moștenit wtf4 de la celula părinte de drojdie.
Cercetătorii au descoperit că sporii care au moștenit gena conducătoare au produs proteină antidot suplimentară în interiorul sporului pentru a neutraliza otrava și să le asigure supraviețuirea.
Echipa a descoperit, de asemenea, că un anumit comutator molecular care controlează multe alte gene implicate în formarea sporilor controlează și expresia otrăvirii, dar nu a antidotului, din gena wtf4. Comutatorul este esențial pentru reproducerea drojdiei și este indisolubil legat de wtf4, ajutând la explicarea de ce această genă egoistă este atât de reușită în a evita orice încercare a gazdei de a dezactiva comutatorul.
„Unul dintre motivele pentru care credem că aceste lucruri au rămas atât de mult timp — au folosit această strategie ascunsă de a exploata același comutator esențial care activează reproducerea drojdiei”, a spus Nidamangala Srinivasa.
p>
„Dacă am putea manipula acești paraziți ADN pentru a fi exprimați în țânțari și a conduce la distrugerea lor, ar putea fi o modalitate de a controla speciile dăunătoare”, a spus Nuckolls.
Autori suplimentari includ Anthony Mok, María Angélica Bravo Núñez, Ph.D., Jeffery Lange, Ph.D., Todd J. Gallagher și Chris W. Seidel, Ph.D.
Comentarii:
Adauga Comentariu