Գենետիկական «աղբը» օգնում է քրոմոսոմներին ճիշտ զույգեր գտնելու հարցում․ Nature Communications

Ցյուրիխի Բարձրագույն տեխնիկական դպրոցի (ETH Zurich) գիտնականները պարզել են, թե ինչպես են քրոմոսոմները գտնում իրենց «զույգերին» սեռական բջիջների բաժանումից առաջ։ Պտղաճանճերի վրա կատարված հետազոտությունը ցույց է տվել «աղբային ԴՆԹ»-ի անսպասելի դերը։ Խոսքը գենոմի կրկնվող հատվածների մասին է, որոնք երկար ժամանակ անպետք էին համարվում։

Մարդկանց և կենդանիների բջիջները սովորաբար պարունակում են յուրաքանչյուր քրոմոսոմի երկուական օրինակ՝ մեկ մայրական և մեկ հայրական։ Ձվաբջիջների ու սպերմատոզոիդների ձևավորման ժամանակ դրանց քանակը պետք է կրկնակի կրճատվի։ Այս գործընթացը կոչվում է մեյոզ։ Այն անհրաժեշտ է, որպեսզի բեղմնավորումից հետո գենետիկական հավաքածուն նորից դառնա կրկնակի։ Բաժանումից առաջ մայրական և հայրական համապատասխան քրոմոսոմները պետք է գտնեն միմյանց ու միանան։ Այս փուլում թույլ տրված սխալը կարող է հանգեցնել գենետիկական նյութի սխալ բաշխման։

Պրոֆեսոր Մադհավ Ջագաննաթանի և ասպիրանտ Լենա Սկրուտլի ղեկավարած հետազոտական խումբն ուսումնասիրել է այս մեխանիզմը Drosophila պտղաճանճերի ձվաբջիջների ձևավորման օրինակով։ Պարզվել է, որ որոնման գործընթացում առանցքային դեր են խաղում սատելիտային ԴՆԹ-ի հատվածները։ Դրանք բազմաթիվ կրկնվող հաջորդականություններ են, որոնց նախկինում հաճախ անվանում էին «գենետիկական աղբ»։

Nature Communications ամսագրում հրապարակված հետազոտության համաձայն՝ տարբեր զույգ քրոմոսոմների վրա գտնվող սատելիտային ԴՆԹ-ի հավաքածուները գործում են որպես յուրօրինակ գենետիկական «շտրիխ կոդեր»։ Դրանք օգնում են քրոմոսոմներին բջջակորիզում ճանաչել իրենց համապատասխան զույգին։

Գիտնականները միանգամից երկու տարբեր քրոմոսոմներից հեռացրել են այդ հաջորդականությունները, ինչից հետո ճանաչման համակարգը խափանվել է։ Արդյունքում քրոմոսոմները սկսել են միանալ սխալ զույգերի հետ։ Հետազոտողները հայտնաբերել են նաև D1 սպիտակուցը, որն աշխատում է որպես մոլեկուլային «սոսինձ»։ Այն ճանաչում է սատելիտային ԴՆԹ-ի համապատասխան հատվածները և միացնում իրար համապատասխանող քրոմոսոմները։

Եթե քրոմոսոմներից մեկի «շտրիխ կոդը» փոխված է մուտացիայով կամ մասնակի կորսված է, D1 սպիտակուցը կարող է միացնել անհամատեղելի քրոմոսոմներ։ Սա խախտում է դրանց ճիշտ զուգավորումը։

Այս աշխատանքը կարող է լույս սփռել նաև նոր տեսակների առաջացման մեխանիզմի վրա։ Պատճառն այն է, որ սատելիտային ԴՆԹ-ն ավելի արագ է փոփոխվում, քան գենոմի մյուս հատվածները։

Եթե պոպուլյացիան հայտնվում է աշխարհագրական մեկուսացման մեջ, նրա գենետիկական «շտրիխ կոդերը» ժամանակի ընթացքում կարող են զգալիորեն փոխվել։ Այդ պատճառով հետագա հանդիպման ժամանակ քրոմոսոմները այլևս չեն կարողանա նորմալ զուգավորվել։ Սա կարող է հանգեցնել հիբրիդների անպտղության և, ի վերջո, մեկ պոպուլյացիայի տարանջատմանը։

Հեղինակները շեշտում են, որ առայժմ այս մեխանիզմն ապացուցված է միայն Դրոզոֆիլայի մոտ։ Դեռևս հայտնի չէ՝ արդյոք այն գործում է նաև մարդկանց օրգանիզմում, թե ոչ։

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում