Геном дрожжей сжали до одной хромосомы. Рассказывает Nature News.
Две группы ученых, применив метод генного редактирования CRISPR, собрали весь генетический материал дрожжей, распределенный по 16 хромосомам, всего в одну или две хромосомы. Эти работы знаменуют самую значительную на сегодняшний день реструктуризацию сложного генома, что может помочь ученым в понимании причин распределения организмами своей ДНК по хромосомам. К удивлению авторов обеих публикаций в журнале Nature, искусственные изменения не оказали существенного влияния на большинство функций пекарских дрожжей, вид Saccharomyces cerevisiae. Дрожжи относятся к эукариотам, группе живых организмов, в которую входят также люди, растения и животные, клетки которых хранят генетический материал в окруженном мембраной ядре. Число хромосом, присутствующих у всех эукариот, может сильно варьировать и никак не коррелирует с количеством генетической информации, которой они обладают. У человека генетический материал распределен по 46 хромосомам, тогда как у черного муравья-бульдога хромосома всего одна. ДНК генома одноклеточных пекарских дрожжей состоит из 12 миллионов “букв” и в сотни раз короче, чем ДНК человека, но она находится на 16 хромосомах. Чжун-Цзюнь Цинь (Zhongjun Qin) из Шанхайского института физиологии растений и экологии Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences’ Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology), группа которого создала однохромосомный штамм дрожжей, считает, что число хромосом у каждого вида организмов могло возникнуть случайно.
Цинь с коллегами рассуждали так: если число хромосом организма выпадало случайно, а не следуя законам природы, нет причины, по которой дрожжевая клетка не могла бы быть жизнеспособной с одной хромосомой вместо 16. В прежних экспериментах ученые изменяли число дрожжевых хромосом, и во всех случаях, как и сейчас, клетки были жизнеспособны. Но никому до Циня и его коллег не удавалось провести столь радикальную генетическую операцию. Китайские авторы с помощью системы CRISPR удалили концевые участки хромосом — защитные теломеры — и вырезали центромеры — последовательности в середине хромосом, важные для воспроизведения ДНК при делении клеток. Благодаря этому ученые, последовательно соединяя хромосомы попарно, дошли до штамма дрожжей с единственной хромосомой. Автор второй публикации Джеф Беке (Jef Boeke) из Нью-Йоркского университета (New York University) с коллегами, применив тот же подход, дошли до двух хромосом. Единственное отличие новых — минимальных — штаммов от обычных пекарских дрожжей — в половом размножении: клетки новых штаммов почему-то производят споры с одной копией генома вместо двух.
Нет комментариев