Ludzkie DNA jest w stanie zmieniać kształt. Może za to odpowiadać jedno z białek

Gdyby przeprowadzić szczegółowe analizy komórek występujących u ludzi i komarów, moglibyśmy zobaczyć, że ich chromosomy są złożone w zupełnie różny sposób. Naukowcy odkryli jednak, jak złożyć jeden rodzaj DNA, aby przybrał kształt drugiego. Kluczową rolę odgrywa w tym procesie jedno z białek.

Claire Hoencamp z Uniwersytetu w Amsterdamie badała to białko, czyli kondensynę II, biorącą udział w podziale komórek. W jednym z eksperymentów autorka badania zniszczyła to białko wchodzące w skład ludzkiej komórki, aby zaobserwować jego wpływ na cykl komórkowy. Zauważyła, że chromosomy powstałej komórki ponownie się układały, ale nie przebiegało to w taki sam sposób, jak w przypadku ludzkich jąder – było to znacznie bliższe obserwacjom dotyczącym jąder komórkowych komarów.

Czytaj też: Genetycznie modyfikowane komary to nie koniec. Firma Oxitec zabiera się za kolejne gatunki

Z kolei Olga Dudchenko z teksańskiego Baylor University zajmowała się klasyfikacją genomów na podstawie trójwymiarowych struktur, jakie tworzą ich chromosomy. Dzięki temu dostrzegła pewne wzorce, umożliwiające podział na dwa podstawowe kształty. Szczególnie interesujący wydaje się fakt, iż niektóre linie używały jednego kształtu, by następnie wyewoluować do drugiego i ostatecznie powrócić do pierwotnej formy. Nie było jednak jasne, co stało za tym zjawiskiem.

Prezentując swoje badania na konferencji w Austrii, oba zespoły zrozumiały, że ich badania dotyczą podobnych zagadnień, tyle że z dwóch różnych perspektyw. Innymi słowy, naukowcy współpracujący z Hoencamp znaleźli białko, które układa chromosomy, podczas gdy zespół Dudchenko zauważył, że cały eksperyment zachodzi naturalnie w ewolucyjnych skalach czasowych. Niestety, współpraca obu grup została zakłócona, kiedy wybuchła pandemia.

DNA jest tworzone m.in. przez białko zwane kondensyną II, które wydaje się odgrywać ważną rolę

W takich warunkach naukowcy musieli korzystać z innych środków, dlatego zwrócili się ku symulacjom komputerowym. Dzięki nim zamierzali lepiej zrozumieć rolę, jaką odgrywa kondensyna II w strukturze jądra komórkowego. Za sprawą analiz, których rezultaty opisano na łamach Science, badacze przyjrzeli się 24 gatunkom i odkryli, że gatunki z luźniejszym układem chromosomów miały jedną wspólną cechę: uszkodzony gen kondensyny II.

Czytaj też: W meteorycie po raz pierwszy odkryto białko pozaziemskiego pochodzenia

Kolejne badania w tej sprawie będą miały na celu określenie, jaką przewagę ewolucyjną mogłyby mieć poszczególne struktury. Warto podkreślić, że kiedy naukowcy zbadali ekspresję genów, odkryli, że sposób układania chromosomów w niewielkim stopniu wpływa na ekspresję genów, czyli na to, ile danego białka jest wytwarzane przez różne geny. Biorąc to pod uwagę, trudno jest stwierdzić, skąd się biorą międzygatunkowe różnice w tej kwestii.