Otwartych komórkach, destrukcyjne i całkowicie przebudowuje swój genom

Według nowych danych uzyskanych podczas Zespół badawczy z Uniwersytetu Princeton, w naturze nie jest unikalnym jednokomórkowy organizm, który może całkowicie zniszczyć i odbudować ich genomu. Zatem posiada niezwykłą zdolność do tworzenia Oxytricha trifallax, bytujących w wodach stojących.

Pojedyncza komórka ciała zawiera DNA z prawie ćwierć miliona zasad, a wszystkie z nich są odbudowane, jeśli chodzi o skojarzenia. Genom O. trifallax przechowywane w postaci pojedynczych jednostek genetycznych, a po kopulacji będzie nową kombinację DNA od 225 tysięcy maleńkich włókien. Wszystko to odbywa się w ciągu około 60 godzin.

"Zdolność organizmu do demontażu i szybki montaż własnych genów jest bardzo trudne dla każdej formy życia. A fakt, że zdolność ta ma jedną z najprostszych organizmów na Ziemi, tylko podkreśla prawdziwą różnorodność życia na naszej planecie"- mówi główny autor badania Laura Landweber (Laura Landweber), profesor ekologii i biologii ewolucyjnej na Uniwersytecie Princeton.

Według naukowców, to organizm - życie przykładem próby, aby przejść do bardziej złożonego poziomu ewolucyjnego, pozostając jednokomórkowe. Są też inne przykłady reorganizacji genomu w przyrodzie, ale O. trifallax, zdecydowanie rekord na złożoność realizacji tego ostrości.

Z praktycznego punktu widzenia O. trifallax jest organizmem modelowym. Jednokomórkowe mogą służyć jako model dla zrozumienia jak chromosomy w wyższych organizmów, takich jak ludzie, "kruszonka" i wracając. Taki mechanizm może mieć miejsce w czasie rozwoju guzów nowotworowych. Ale, podczas gdy dynamika reorganizacji chromosomów w komórkach nowotworowych może być nieprzewidywalne i chaotyczne, O. trifallax przedstawia uporządkowany wzór chromosomy rekonstrukcji.

O. komórkach organizmów trifallax zamieszkują stawy na powierzchni glonów i może odbudować swój genom, jak mozaiki (rys John Bracht, American University Robert Hammersmith Ball State University).

"Jeśli chodzi o ludzkim ciele, reorganizacja genomu jest prawie zawsze złe, bo ścisła kolejność budowy baz DNA jest zepsuty. Ale jednokomórkowy organizm wykorzystuje mechanizmy biologiczne zmierzające do sekwencjonowania chromosomów skonstruować nowy gen, który nie jest gorszy niż stary"- wyjaśnia Landweber, który wykorzystał metodę sekwencjonowania, Pacific Biosciences, który pozwala "czytać" długie pojedyncze cząsteczki.

Biolodzy, którzy nie uczestniczyli w tych badaniach, twierdzą, że praca Landweber i jej koledzy pokazują, że informacja genetyczna organizmu może ulegać istotnym zmianom, zanim zostanie on faktycznie zostać wykorzystane do budowy elementów żywej komórce.

Oprócz złożoności ich manipulacji genetycznej, O. trifallax ma inne cechy wyróżniające. Jest to duża wielkość komórki, który jest około 10 razy większa od średniej wielkości komórek ludzkich. Ponadto organizm zawiera dwa rdzenie zamiast jednego, a same nie regulują jąder komórek wewnętrznych operacji i zwykle zawierają DNA geny są przenoszone na potomstwo w czasie odtwarzania.

O. trifallax jedna komórka jest aktywny w ciągu jądra DNA pracy i używa Składowanie "archiwa" materiał genetyczny i przenieść do następnego pokolenia. Genom że drugi rdzeń, tzw reorganizacja linii zarodkowej poddany kolejnym stworzenia nowego potomstwo jądra roboczego.

"Co ciekawe, trifallax O. wykorzystuje proces parowania tylko do wymiany informacji genetycznej, ale nie samoreprodukcji. Podczas seksu dwa organizmy scalane dzielić połowę swojej informacji genetycznej. Każda komórka ma na celu zastąpienia starzejących się geny i nowe zastosowania dla materiału swego partnera. Jednak obie komórki zbudować nowe jądro roboczą następnie zaktualizowanego zestawu chromosomów. To odmładza je i zróżnicować materiał genetyczny, który jest bardzo dobry dla przyszłości organizmie"- mówi Landweber w komunikacie prasowym.

Członkowie gatunku O. trifallax kolega tylko do wymiany informacji genetycznej (fot Wikimedia Commons).

Podczas tego procesu, mieszane genów linii zarodkowej jądra klasyfikowane formy i około 225 tysięcy małych fragmentów DNA, z których każdy jest wykorzystywany do odtworzenia ich partnerzy odmłodzenia chromosomów. Prace naukowców wykazało, że miliony niekodujących cząsteczek RNA z poprzedniej generacji, aby pomóc w tym procesie, znakowania i sortowania segmentów DNA w odpowiedniej kolejności.

"Nie mniej niezwykłe i bardzo złożoność genomu. W O. trifallax DNA zawiera około 16000 czynne chromosomów w jądrze, podczas gdy komórki ludzkie tylko 46 chromosomów. Większość chromosomów organizmu zawierają tylko jeden gen, ale nawet te geny mogą odgrywać ważną rolę w procesach biologicznych. Każdy gen w komórce może składać się z dowolnej kombinacji poszczególnych segmentów DNA w liczbie od jednego do 245"- Landweber mówi którego papier został opublikowany w czasopiśmie Cell.

Wyjątkowe genetyka O. trifallax pozwala jej pozostawić tylko zdrowe rzeczy. Z tego powodu, ciało jest bardzo powszechne na całym świecie. Według naukowców, ciało ludzkie ma wiele nauczyć od nich jednokomórkowe.

Jest możliwe, że biologia i genetyka kiedyś zrozumie w tym procesie tak dobrze, że można go używać do tworzenia unikalnych organizmów modyfikowanych genetycznie.