Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

DNA dengan kepentingan diri: Unsur yang dapat ditransaksikan mengatasi ketegangan baru

Anonim

Unsur-unsur transposable adalah urutan DNA yang mampu mengubah kedudukan genom mereka dengan memotong dan menyisipkan atau menyalin dan menyisipkan melalui transposase enzim. Keupayaan ini boleh memudaratkan tuan rumah jika unsur-unsur transosable memusnahkan gen yang berfungsi, tetapi ia juga boleh membawa kelebihan. Dari sudut pandangan evolusi, elemen transposable mempelbagaikan genom dan membuka peluang untuk penyesuaian.

iklan


DNA yang menggunakan tuan rumahnya

Unsur-unsur transposable juga dikenali sebagai parasit DNA yang mementingkan diri sendiri kerana ia merebak melalui tuan rumah mereka, seperti manusia, haiwan, tumbuhan serta bakteria dan, dengan itu, menyediakan untuk hidup mereka sendiri.

Robert Kofler dari Institut Genetik Populasi di Vetmeduni Vienna menganalisis lalat dari seluruh dunia. Dia menemui satu fenomena yang dianggap sangat jarang berlaku. Kofler mendapati elemen transposable dalam spesies terbang Drosophila simulans, yang dikenali sebagai P-element. Unsur transposable ini tidak hadir dalam D. simulans sehingga tahun-tahun kebelakangan ini.

"P-unsur telah merebak dengan cepat dalam D. simulans dalam tempoh lima tahun yang lalu. Ia mungkin menyerang spesies melalui pemindahan gen mendatar.Ketika tepat pemindahan berlaku, tidak jelas, " kata pengarang utama Kofler.

Urutan DNA tidak diwarisi tetapi langsung dipindahkan dari satu organisme ke yang lain. "Ini berlaku pada Drosophila melanogaster lebih dari 60 tahun yang lalu. P-unsur telah ditemui dua kali dalam spesies baru dalam seratus tahun, oleh itu kita boleh menganggap bahawa unsur-unsur transposable dipindahkan ke seluruh spesies lebih cepat daripada yang kita fikir."

Unsur transposable menakluk dunia

Walaupun saintis mendapati P-elemen di D. simulans terbang dari Afrika Selatan dan juga dari Amerika Syarikat, mereka mengandaikan bahawa terdapat hanya satu acara perpindahan tunggal. Secara purata, lalat Afrika Selatan mempunyai lebih banyak unsur P dalam genom mereka daripada lalat dari Florida. "Ini menunjukkan bahawa lalat dari Florida, yang dikumpulkan pada tahun 2010, berada di peringkat awal selepas peristiwa pemindahan. Sampel dari Afrika Selatan adalah dari tahun 2012. P-elemen ketara didarab dalam tempoh dua tahun ini, " kata Kofler.

Evolusi berkelajuan tinggi di makmal

Kepala institut, Christian Schlötterer, dan timnya melakukan evolusi berkecepatan tinggi di laboratorium. Mereka mendedahkan lalat buah kepada keadaan ekstrim seperti radiasi haba, radiasi sejuk atau UV. Sebelum dan selepas pendedahan, mereka menyusun genom lalat. Pendekatan evolve-and-resequence memungkinkan untuk mengenal pasti gen yang telah dipilih melalui generasi. Para penyelidik kini mahu mengkaji penyebaran elemen P di bawah keadaan sedemikian.

"Penemuan unsur P dalam Drosophila simulans menawarkan kemungkinan unik untuk menyiasat bagaimana unsur-unsur transposable dikawal dan bagaimana ia dapat bertahan. Kita boleh mempercepat evolusi di makmal dan, dengan itu, menjawab soalan ini dan lain-lain, " jelas Schlötterer.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Veterinärmedizinische Universität Wien . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Robert Kofler, Tom Hill, Viola Nolte, Andrea J. Betancourt, dan Christian Schlötterer. Pencerobohan baru-baru ini penduduk Drosophila semulajadi oleh P-unsur . PNAS, 11 Mei 2015 DOI: 10.1073 / pnas.1500758112