Οι μεταλλάξεις που πιστεύεται ότι είναι αβλαβείς προκαλούν προβλήματα

Ανίπταμαι διαγωνίως / γενετικός κώδικας. Σημειώστε ότι πολλά αμινοξέα (το εξωτερικό στρώμα με γκρι χρώμα) κωδικοποιούνται από διάφορους συνδυασμούς των τριών βασικών συμβόλων που μοιράζονται τα δύο πρώτα γράμματα.

Οι μεταλλάξεις είναι το βασικό συστατικό της εξέλιξης και παρέχουν την ποικιλομορφία που μερικές φορές κάνει έναν οργανισμό πιο επιτυχημένο στο περιβάλλον του. Αλλά οι περισσότερες μεταλλάξεις αναμένεται να είναι ουδέτερες και να μην έχουν καμία επίδραση στην φυσική κατάσταση του οργανισμού. Αυτά μπορεί να είναι απίστευτα χρήσιμα επειδή αυτές οι επεισοδιακές αλλαγές μας βοηθούν να εντοπίσουμε τις εξελικτικές σχέσεις χωρίς να ανησυχούμε για την επιλογή με ή ενάντια σε μια μετάλλαξη που επηρεάζει τη συχνότητά της. Όλα τα γενετικά τεστ, για παράδειγμα, βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην παρακολούθηση της παρουσίας αυτών των ουδέτερων μεταλλάξεων.

Αλλά αυτή την εβδομάδα, μια ερευνητική εργασία παρείχε στοιχεία ότι μια σημαντική κατηγορία μεταλλάξεων δεν είναι τόσο ουδέτερη όσο νομίζαμε. Η μεγάλη προειδοποίηση είναι ότι η μελέτη έγινε στη μαγιά, η οποία είναι ένας παράξενος οργανισμός με δύο τρόπους, οπότε θα πρέπει να δούμε αν τα αποτελέσματα ισχύουν και σε άλλες μεθόδους.

αληθινό ουδέτερο;

Ένας από τους λόγους που οι περισσότερες μεταλλάξεις είναι ουδέτερες είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος του DNA μας δεν φαίνεται να κάνει τίποτα χρήσιμο. Μόνο ένα μικρό ποσοστό του ανθρώπινου γονιδιώματος αποτελείται από το τμήμα των γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες και μόνο ένα τμήμα του κοντινού DNA εμπλέκεται στον έλεγχο της δραστηριότητας αυτών των γονιδίων. Εκτός από αυτές τις περιοχές, οι μεταλλάξεις δεν κάνουν πολλά, είτε επειδή το DNA δεν έχει καμία λειτουργία είτε επειδή η λειτουργία δεν είναι πολύ ευαίσθητη στην παρουσία ακριβών αλληλουχιών βάσεων στο DNA.

READ  Η φασματοσκοπία Raman και υπέρυθρης ακτινοβολίας βοηθά στον εντοπισμό διαφορετικών ακετυλ λυσινών

Αλλά ακόμη και μέσα στα μέρη των γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, η ακριβής αλληλουχία δεν θα πρέπει να έχει μεγάλη σημασία. Τα αμινοξέα κάθε πρωτεΐνης κωδικοποιούνται από ένα σύνολο τριών βάσεων στο DNA. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν 64 πιθανοί κωδικοί για τα αμινοξέα – αλλά χρησιμοποιούμε μόνο 20 διαφορετικά αμινοξέα. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει μεγάλη επανάληψη στον γενετικό κώδικα. Για παράδειγμα, η κύρια αλυσίδα ACG κωδικοποιεί το αμινοξύ θρεονίνη. Το ίδιο ισχύει και για τη σειρά ACA. και ACC. Τέλος, τέσσερα διαφορετικά σύμβολα που θα σας κάνουν πλούσιους.

Το κύριο πράγμα που πρέπει να σημειωθεί είναι ότι και τα τέσσερα σύμβολα ξεκινούν με AC. Εάν έχετε μια μετάλλαξη σε οποιαδήποτε από αυτές τις δύο βάσεις, δεν θα λαμβάνετε πια θρεονίνη. Αλλά αν λάβετε μια μετάλλαξη στην τρίτη θέση, δεν έχει σημασία – ανεξάρτητα από το πώς αλλάζετε τη βάση, μπορείτε ακόμα να πάρετε θρεονίνη. Θα πρέπει να είναι μια εντελώς ουδέτερη μετάλλαξη. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την υπόθεση ότι είναι ουδέτερο για να τους βοηθήσουν να παρακολουθήσουν την εξέλιξη της πρωτεΐνης.

Αυτή είναι η υπόθεση που δοκιμάζει το νέο έγγραφο.

Κάντε όλες τις μεταλλάξεις

Για να ελέγξουν για ουδέτερες μεταλλάξεις, οι ερευνητές ξεκίνησαν με μια ομάδα 21 γονιδίων ζύμης, τα οποία επιλέχθηκαν εν μέρει επειδή εμπλέκονται σε μια ποικιλία κυτταρικών δραστηριοτήτων. Το άλλο μέρος πίσω από την επιλογή τους είναι ότι η εξάλειψη αυτών των γονιδίων δεν σκοτώνει τη μαγιά, αλλά τα κάνει λιγότερο υγιή. Αυτό θα διευκόλυνε τον εντοπισμό μερικών επιπτώσεων, καθώς η μετάλλαξη καθιστά τη μαγιά λιγότερο υγιή.

READ  Δύο σκυλιά με λύσσα δοκιμάστηκαν στο Tuktoyaktuk

Μέσα σε αυτό το τμήμα, οι ερευνητές επέλεξαν ένα τμήμα DNA 150 βάσεων και έκαναν κάθε δυνατή μετάλλαξη, χρησιμοποιώντας επεξεργασία DNA για να δημιουργήσουν ένα στέλεχος ζυμομύκητα που φέρει μετάλλαξη. Πρόκειται συνολικά για περισσότερα από 9.000 μεμονωμένα στελέχη ζύμης, με ορισμένες μεταλλάξεις που θα αλλάξουν την αλληλουχία αμινοξέων και άλλες φέρουν μεταλλάξεις που θα περιμέναμε να είναι ουδέτερες. Αλλά φυσικά, αυτό περιελάμβανε εργαστηριακή εργασία, όπου τα πράγματα δεν λειτουργούν για τυχαίους και άγνωστους λόγους, έτσι οι ερευνητές έπρεπε να αρκεστούν στη δοκιμή περίπου 8.300 στελεχών μεταλλαγμένης ζύμης.

Το τεστ ήταν πολύ απλό. Ρίξτε ίσους αριθμούς φυσικής και μεταμορφωμένης μαγιάς σε ένα ποτήρι, και αφήστε τη να αναπτυχθεί λίγο. Στη συνέχεια, δοκιμάστε τον πληθυσμό και ελέγξτε τα σχετικά επίπεδα κανονικής και μεταλλαγμένης ζύμης. Εάν η μετάλλαξη μειώνει τη φυσική κατάσταση, θα δείτε περισσότερη φυσική μαγιά κατά τη δειγματοληψία του φιαλιδίου.

Αυτό ίσχυε για μεταλλάξεις που άλλαξαν ένα αμινοξύ. Αυτοί σημείωσαν ότι η σχετική φυσική τους κατάσταση μειώθηκε ελαφρά, αλλά όχι πολύ (η φυσική τους κατάσταση ήταν 0,988 σε σύγκριση με την κανονική μαγιά). Αλλά οι ουδέτερες μεταλλάξεις δεν διέφεραν σημαντικά – επίσης μείωσαν τη βιωσιμότητα της ζύμης σε μικρή ποσότητα σε σύγκριση με το κανονικό στέλεχος. Στην πραγματικότητα, οι μεταλλάξεις που δεν άλλαξαν κανένα από τα αμινοξέα ήταν, κατά μέσο όρο, δυσδιάκριτες από αυτές που άλλαξαν. Πέρα από αυτόν τον μέσο όρο, μπορείτε να διακρίνετε μια μικρή διαφορά. Υπήρχαν περισσότερες μεταλλάξεις που τροποποιούσαν τα αμινοξέα που είχαν ισχυρότερη επιβλαβή επίδραση στη φυσική κατάσταση και πιο ουδέτερες μεταλλάξεις που είχαν ελάχιστη επίδραση. Αλλά η τάξη που αναμενόταν να είναι ουδέτερη, στο σύνολό της, σαφώς δεν ήταν.

READ  Τα δαχτυλίδια του Κρόνου αποκαλύπτουν έναν ασαφή πυρήνα που βρίσκεται μέσα στον πλανήτη

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *