© Flickr / susan
Время от времени клетки случайно делают дополнительную копию гена во время репликации. На протяжении всей истории эволюция сформировала некоторые, казалось бы, лишние гены. Новое исследование показывает один из способов, когда некоторые дублирующие гены могут быть устранены из генома, что приводит к генетической инновации в современной жизни.
Этот процесс называется метилирование ДНК и может защитить повторяющиеся гены от удаления из генома во время естественного отбора. Избыточные гены выживают и с течением времени формируются эволюции, рождая новые клеточные функции.
«Это первое исследование, показавшее явно, как процессы метилирования ДНК и дублирования генов связаны», — утверждает Soojin Yi.
По крайней мере, половина генов в геноме человека является дубликатами. Повторяющиеся гены не только лишние, но могут принести вред клеткам. Большинство дублирующих генов накапливают мутации, что увеличивает вероятность того, что дополнительные копии гена станут неактивными и потеряются с течением времени из-за естественного отбора.
Когда ген метилирован, он защищен от естественного отбора, что позволяет ему, находиться в геноме достаточно долго, чтобы найти новое применение для него.
«Мы сделали первый шаг, чтобы показать, что дубликаты генов, в значительной степени метилированны», — сказал Yi.
Исследование показало, что средний уровень метилирования ДНК на дубликат гена отрицательно коррелирует. Исследователи использовали компьютерные модели для анализа связей между метилированием ДНК и дупликацией генов.
Мозг человека является одним из примеров ткани, для которых ген дублирования был особенно важным в его эволюции. В будущих исследованиях ученые будут изучать связь между эпигенетической эволюцией и эволюцией мозга человека.
Подробнее в научной статье:
Keller, Thomas E.; Yi, Soojin V. DNA methylation and evolution of duplicate genes // PNAS -2014 -p. 1321420111
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.