izsledvaneto na evolyuciyata predpolaga che mutaciite na dnk sa po malko

Изследването на еволюцията предполага, че мутациите на ДНК са по-малко случайни, отколкото си мислехме

Сподели

Обикновено се смята, че ДНК мутациите, които задвижват еволюцията, са доста случайни, но ново проучване предполага, че има някакъв ред в хаоса. Сравнявайки геномите на стотици растения, отглеждани в лаборатория, екип от учени установи, че е много по-малко вероятно да се появят мутации в гените, които са от съществено значение за оцеляването.

Случайността играе голяма роля в еволюцията. Конвенционалното мислене гласи, че ДНК мутации ще възникнат произволно в генома на организма и ако тези нови черти се случи да помогнат на организма да оцелее и да се възпроизвежда, тогава тези мутации ще бъдат предадени на следващото поколение. За достатъчно дълъг период чертите могат да станат характерни за дадена популация или вид.

Но има ли модел къде в генома се появяват ДНК мутации? За да проучат, изследователи от Калифорнийския университет в Дейвис и Института Макс Планк отглеждат в лабораторията стотици растения от крес тала, след което секвенират техните геноми и сравняват къде са се случили ДНК мутации – и изглежда се появява неслучаен модел.

„Винаги сме смятали мутацията като основно произволна в генома“, казва Грей Монро, водещ автор на изследването. „Оказва се, че мутацията е много неслучайна и неслучайна по начин, който е от полза за растението. Това е напълно нов начин на мислене за мутацията.”

Чрез отглеждането на растенията при контролирани лабораторни условия екипът се стреми да премахне неслучайното влияние на естествения подбор, като гарантира, че растенията, които обикновено не биха оцелели в реалния свят, няма да бъдат отстранени от никакви отрицателни мутации.

В стотиците растителни геноми екипът идентифицира над милион мутации, които изглежда са концентрирани в определени части на генома. Това остави петна с постоянно ниски нива на мутации, до една трета от тези в други региони. Когато учените провериха кои гени се намират в тези петна, те откриха изобилие от основни гени, включително тези, които участват в клетъчния растеж и генната експресия.

„Това са наистина важните региони на генома“, казва Монро. “Зоните, които са най-важни от биологична гледна точка, са тези, които са защитени от мутация.”

Интригуващо е, че тези области също изглежда имат по-силни механизми за възстановяване на увреждане на ДНК, което показва един вид метод за подсилване, за да се гарантира, че тези важни последователности остават функционални.

„Растението е разработило начин да защити най-важните си места от мутация“, казва Детлеф Вайгел, старши автор на изследването. „Това е вълнуващо, защото можем дори да използваме тези открития, за да помислим как да защитим човешките гени от мутация.

Новото изследване добавя към нарастващ обем работа, която задълбочава нашето разбиране за ролята на ДНК мутациите в еволюцията. А проучване от 2014 г установи, че мутациите се появяват по-често в близост до повтарящи се последователности, докато друга идентифицирана от 2019 г мутационни горещи точки в местата на рекомбинация, където хромозомите от всеки родител се сдвояват.

Изследователите от новото проучване казват, че тази работа в крайна сметка може да доведе до подобрения в инженерството на по-добри култури и дори до контрол на човешките заболявания, причинени от мутации на ДНК, като някои видове рак. Но всички приложения в тези области без съмнение са далеч.

Изследването е публикувано в списанието природата.

Източник: UC Davis

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели