Новое исследование показало, что гены не любят групповую работу — они не образуют кластеров и не делятся ресурсами на ранних стадиях развития плодовой мушки. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
«Исследование меняет наши представления о том, как молекулярные механизмы функционируют в основных клеточных механизмах во время развития организмов», — рассказывает Кристин Рашлоу из Нью-Йоркского университета, старший автор исследования.
Ядро — это часть клетки, которая содержит в себе большинство генетической информации, включая ДНК. Гены, хранящиеся в последовательности ДНК, кодируют не только последовательность белка, необходимую для выражения связанного с этим геном признака, но и информацию о том, когда эта последовательность должна быть произведена. Было бы логично, чтобы некоторые гены, которые кодируют белки примерно в одно время, были связаны друг с другом. Например, если бы они были расположены рядом, то это позволило бы снизить энергозатраты. Предыдущие исследования показали организацию в ядре, где гены занимают отдельные домены. Однако во многих этих экспериментах используются биохимические методы, а не фактическое наблюдение за положением активных генов в ядре.
Теперь же исследователи определили физическое положение активных генов с помощью микроскопической визуализации и мушек-дрозофил. Исследователи изучили, как оплодотворенная яйцеклетка плодовой мушки развивается в полностью сформированный организм. Этот процесс требует активности целого набора генов, которые постепенно активируются во время эмбрионального развития. Исследователи сосредоточились на 90-минутных эмбрионах мушек. Они наблюдали, как белок под названием Zelda регулирует транскрипцию генов, задействуя фермент РНК-полимеразу II (POL-II). Ученые с помощью микроскопии высокого разрешения и окрашивания антителами визуализировали Pol-II в местах зарождающейся транскрипции на хромосомах.
«Мы предположили, что гены могут совместно использовать Pol-II в регуляторных узлах, где они находятся в непосредственной близости. Однако наши данные показывают, что это не так. Гены в непосредственной близости друг от друга имеют собственные объединения Pol-II. Это открытие противоречит общепринятому мнению», — говорит Кристин Рашлоу. Исследователи провели серию экспериментов, чтобы проверить понятие функциональной кластеризации, однако вновь не обнаружили ее признаков. Идея о том, что гены сгруппированы и разделяют ресурсы транскрипции, оказалась неверной. Авторы пришли к выводу, что данные придерживаются «индивидуалистической» модели контроля генов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
