跳躍基因的黨紀
跳躍基因,轉座子,是大多數生物的基因組的一部分,聚集到家族中并且可以通過跳躍來破壞基因組。主機如何抑制跳躍是很好的調查。到目前為止,為什么他們仍然可以跳躍。Vetmeduni Vienna的研究人員首次在宿主生物的所有轉座子中進行了研究,這些屬性和寄主環(huán)境促進了跳躍。他們表明家庭關系比職位更重要。
典型生物的基因組由許多像珠子一樣被串起的基因組成。即使在很長的進化期內,這種對齊也令人驚訝地穩(wěn)定。除了這些基因之外,還有許多移動元素,稱為寄生蟲,它們遍布整個基因組并根據它們的相關性聚集到不同的家族中。這些跳躍基因,即轉座子,可以很容易地改變它們的位置。因此,他們的地位尚未得到進化保守。例如,當他們改變自己的位置時,他們可以直接跳入功能基因,從而改變這些基因的功能甚至完全滅活它們。因此,宿主生物已經學會控制和減少跳躍。
然而,盡管采取了所有保護措施,但在壓力情況下,轉座子家庭可能會發(fā)生大規(guī)模的動員。他們必須為這些情況提供特定工具(RNA)。但是,生產這些工具的決定性信息是什么?來自維也納獸醫(yī)大學人口遺傳學研究所的研究人員現(xiàn)在首次證明,每個轉座子家族以不同的方式解釋細胞中的信號,并使用不同的策略來決定何時激活跳躍工具在基因組中。
跳躍基因是寄生蟲
雖然生物體基因組中轉座子序列的比例可能很高 - 人類約占45% - 但它們是不可信的。它們的跳躍行為主要損害基因組的結構。不受控制的傳播會導致細胞死亡。因此,轉座子研究的重點是有機體用來抑制跳躍的策略。盡管有這些保護措施,轉座子在特定的環(huán)境條件或壓力下跳躍。該觀察結果表明,轉座子必須具有避免這種控制的機制。轉座子需要合適的跳躍工具。但尚未對其進行了解,也未對所有轉座子家族進行調查,了解這些工具的生產是如何受到規(guī)范的。
因此,AnaMarijaJakšic的研究在全基因組分析中研究了轉座子如何為跳躍做好準備。為此,研究人員將兩種不同的果蠅種群暴露在不同的溫度下。然后他們使用“下一代測序”方法繪制出跳躍基因的序列。他們可以證明幾乎所有家庭都生產能夠跳躍的工具,但程度取決于兩個不同的因素。
“我們的研究表明,轉座子的活性不僅取決于它們自身,還取決于宿主細胞產生的因子,”Jakšic解釋說。在轉座子的基因序列中,存在宿主特異性因子的結合位點,其正向調節(jié)細胞中基因的轉錄。因此,兩個因素合作 - 家族特異性結合位點和通過環(huán)境和遺傳背景調節(jié)的宿主因子。“由于一個家庭的所有成員具有相同的結合序列,所有家族成員的副本,在整個基因組中傳播,對環(huán)境影響的反應方式相同,”主要作者說。
相關轉座因素的黨紀
“對我們來說,重要的是要看到基因組中的位置對轉座子的活性沒有很大的影響,”最后一位作者ChristianSchlötterer說。“由于轉座子家族的成員彼此非常相似,他們也分享了大部分的結合位點。這意味著:當給出跳躍信號時,這會影響整個家庭 - 在某種意義上的黨紀。”
跳躍的準備可以提供有價值的信息,不僅關于轉座子本身,還關于位置變化的影響。跳躍基因的插入對于基因組的結構不一定是壞的。“盡管轉座子由于其主要的有害誘變作用而聲名狼借,但它們的新位置會對鄰近基因產生積極影響。這很快就會導致功能性創(chuàng)新。一個很好的例子是果蠅對殺蟲劑的抗性:它們對滴滴涕具有抗藥性因為跳躍的轉座子,“雅克西奇說。
進一步探索: 追蹤玉米的跳躍基因
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