Решена вековая загадка генетической информации

Новости дня России и мира
25 Октябрь 2022
0 / 5 (0 голосов)
Технологии

Nature Communications: белок HEI10 участвует в механизме генетической рекомбинации

Фото: R. Mercier

Ученые Института исследования селекции растений Общества имени Макса Планка в Германии решили более чем вековую загадку механизма генетической рекомбинациии, когда хромосомы, унаследованные от матери и отца, обмениваются генетической информацией. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, этот процесс регулируется белками ZYP1 и HEI10, от которых зависит число событий обмена, приходящееся на одну пару хромосом.

У большинства высших организмов, включая животных и растения, каждая клетка несет два варианта одного и того же гена — аллели, одна из которых передана матерью, а другая — отцом. Во время клеточного деления, которое приводит к появлению половых клеток, аллели перетасовываются между двумя гомологичными хромосомами, контактирующими друг с другом и обменивающимися генетическим материалом. Этот процесс называется кроссинговером.

Существуют механизмы, которые строго регулируют количество кроссинговеров: для успешного полового размножения обмен аллелями должен происходит не менее одного раза и не более трех раз на одну пару хромосом. Ограничение числа достигается за счет интерференции — явления, когда один кроссинговер подавляет кроссинговеры поблизости. Было известно, что некую роль в кроссинговере играет синаптонемный белковый комплекс, формирующийся между гомологичными хромосомами. Однако механизм интерференции был неизвестен более ста лет.

Читайте также:  Турция получит первый военный беспилотный вертолет

Материалы по теме:Вздулось и забурлилоДоказано спонтанное возникновение всего живого 7 марта 2017Ватные каплиЗарождение жизни объяснили без участия бога2 мая 2017

В новом исследовании ученые манипулировали экспрессией белков, которые принимают участие в кроссинговере, используя модельный организм — растение Arabidopsis thaliana. Один из них — HEI10 — является белком, который диффундирует в синаптонемный белковый комплекс и прямо влияет на количество событий кроссинговера. Искусственное усиление его экспрессии привело к значительному увеличению кроссинговера. К этому же результату приводит и нарушение экспрессии белка ZYP1, который является составной частью комплекса, однако в то же время прекращается интерференция. Сочетание обоих факторов вызвало беспрецедентное увеличение количества кроссинговеров.

Эффект повышении уровня HEI10 хорошо согласуется с новой моделью регулирования числа кроссинговеров. Согласно этой теории, белок проникает вдоль синаптонемного комплекса, образуя множество скоплений, которые увеличиваются в размерах за счет диффундирования белка и присоединения более мелких скоплений. В результате возникает небольшое количество крупных скоплений белка, способствующих кроссинговеру в этих местах и подавляющих его в соседних участках. Общее количество HEI10 определяет число кроссинговеров, приходящихся на пару хромосом.

Читайте также:  COVID-19 спровоцировал смерти от сердечно-сосудистых заболеваний

Авторы планируют дальнейшие исследования, чтобы понять, что контролирует динамику образования скоплений HEI10 и как именно они способствуют кроссинговеру. Это поможет управлять процессом, усиливая рекомбинацию во время селекций растений, чтобы получать комбинации полезных аллелей, повышающих продуктивность сельскохозяйственных культур.

На ту же тему
 Курсы валют
Курс ЦБ
$  62.57
 65.68
 Новости партнеров
Loading...
Свежие записи
Белый дом отреагировал на план Германии поставить оружие Украине
0 / 5 (0 голосов)
Офицер разведки США заявил о сговоре Украины с Западом в 2014 году
0 / 5 (0 голосов)
Версию о причастности других стран к подготовке госпереворота в Германии оценили
0 / 5 (0 голосов)
В ЮАР досрочно выпустили на свободу убийцу генсека компартии
0 / 5 (0 голосов)
Россия приостановит выплату взносов в ПАЧЭС
0 / 5 (0 голосов)
Новости дня России и мира © 2022 Наверх