Удаление одного гена вызывает мутацию в другом месте генома

Удаление любого одного гена дрожжевых клеток оказывает влияние на весь геном организма, пришли к выводу ученые в своем новом исследовании, опубликованном в журнале Molecular Cell.

Команда специалистов из Университета Джона Хопкинса выяснила, что удаление одного гена приводит к нестабильности в геноме. Для компенсации дисбаланса происходит вторичная мутация, которая может возникнуть в любом месте генома. Результаты исследования могут применяться при лечении рака.

“Удаление любого гена обычно приводит к тому, что один или два гена определенным образом искажаются”, - отмечает доктор Мари Хардвик (Marie Hardwick), ведущий автор работы. “Совмещение удаленных генов с генами вторичной мутации, позволили нам составить список взаимодействий, ранее неизвестных”.

В рамках исследования специалисты работали с дрожжами, так как удалить любой из их генов крайне легко. В начале эксперимента ученые изучали тысячи различных штаммов дрожжей, в каждом из которых был исключён один ген. При определённой оптимальной температуре каждый из этих штаммов начинает развиваться, даже если какой-либо ген отсутствует.

“Нам известно, что в пределах одной опухоли различные клетки обладают различными мутациями или версиями гена”, - комментирует доктор Хардвик “Нам казалось, что другие клеточные популяции проявят аналогическое генетическое разнообразие”.

Для подтверждения своей теории, ученые случайно выбрали один из 250 штаммов, которые генерируются шестью субштаммами (каждый из полученной клетки дрожжей "родительской партии") с удаленным геном. После этого каждый субштамм подвергли "стресс-тесту", предназначенному для обнаружения субштаммов с поведением, отличающимся от родительской партии. Все субштаммы развивались одинаково, при одних и тех же условиях. Тем не менее, когда температура постепенно повысилась всего за несколько минут, некоторые субштаммы умерли, так как не смогли справиться со стрессом.

После тщательного изучения генных вариантов, оказалось, что в дополнение к первоначально удаленным генам, каждый из субштаммов также имел мутацию в другом гене. Другими словами, удаление одного гена повлияло в разных клетках на различные генетические последовательности.

Результаты исследования также продемонстрировали, что 77% всех штаммов с удаленным геном в итоге приобрели одну или две дополнительные мутации, которые в дальнейшем повлияли на выживаемость клеток и/или ускорили их рост в условиях нехватки пищи.

“По сути, любой мутировавший ген имеет право изменить другие гены в геноме”, - отмечает доктор Хардвик.

Ученые считают, что удаление одного гена вызывает биологический дисбаланс – достаточно сильный, чтобы спровоцировать дополнительные адаптивные генетические изменения.

По материалам Medical News Today
Подготовил Владислав Воротников

Источник: Medlinks.ru