Tre anni fa, “gli elementi ultraconserved„ sono stati scoperti nei genoma dei mouse, dei ratti e degli esseri umani.
Queste sono sequenze del DNA 200 coppie di basi di lunghezza o più lungamente -- alcune sono oltre 700 coppie di basi di rappresentazione lunga un'identità di 100 per cento fra le tre specie. Sono state conservate perfettamente dall'ultimo antenato comune dei mouse, dei ratti e degli esseri umani, che hanno vissuto circa 85 milione anni fa.
Questi ed altre sequenze altamente conservate sono pensati per persistere con poco o nessun cambiamento perché sono indispensabili, eseguendo funzionano vitale per attuabilità o la riproduzione. Gli Scienziati nella Divisione di Genomica del Dipartimento Per L'Energia il Laboratorio Nazionale del Lawrence Berkeley Ed il Joint Genome Institute della DAINA hanno precisato per verificare questa ipotesi costruendo quattro mouse “knockout„ differenti, ciascuno che manca di un elemento ultraconserved selezionato.
Se vero indispensabili, i mouse che mancano di un elemento ultraconserved dovrebbero morire o non potere produrre la prole possibile. Notevolmente, come i ricercatori riferiscono nell'emissione Del settembre 2007 di Biologia di PLoS, i mouse knockout in questo studio non hanno mostrato quasi cattivi effetti affatto.
“Per noi, questo era un risultato realmente sorprendente,„ dice Nadav Ahituv di Divisione della Genomica del Laboratorio di Berkeley e del JGI della DAINA, un genetista umano che piombo l'esperimento. “Completamente abbiamo pensato dimostrare il ruolo vitale questi gioco ultraconserved degli elementi mostrando che cosa accade quando mancano. Invece, i nostri mouse knockout erano non solo possibili e fertili ma non indicati le anomalie critiche nella crescita, nella longevità, nella patologia, o nel metabolismo.„
Edward Rubin, Direttore del Joint Genome Institute e della Divisione della Genomica del Laboratorio di Berkeley, che hanno diretto lo studio, ha detto, “Molti scienziati aveva speculato che la ragione per l'identità assoluta delle sequenze nel corso dei 80 milione anni dagli esseri umani e dai roditori ha diverso era che queste sequenze sono cruciali per vita: se una base cambia, l'organismo morirebbe, di modo che è perché non vediamo assolutamente cambiamenti di sequenza in queste regioni. I risultati di questo studio indicano chiaramente che questo non è il caso. Mentre non penso che possiamo concludere che i mouse abbiamo creato con gli elementi ultraconserved cancellati sia normale, possiamo concludere con confidenza che la presenza degli elementi ultraconserved non è richiesta per l'attuabilità dell'organismo.„
Alcune della 481 sequenza ultraconserved in esseri umani, ratti che e mouse sono sequenze codificante, geni che codificano per le proteine, ma più della metà, definita elementi ultraconserved noncoding, non sono. Gli studi Precedenti dai ricercatori del Laboratorio di Berkeley e dai loro colleghi hanno suggerito un ruolo importante per queste sequenze noncoding nel regolamento del gene; perché agiscono per promuovere l'espressione dei geni sono conosciuti come “rinforzatori.„
Per questo studio il gruppo specificamente ha scelto quattro elementi noncoding ultraconserved, probabilmente rinforzatori dei geni vicini che una volta mutati piombo alle anomalie o ai problemi inerenti allo sviluppo severi di fertilità.
Per esempio, l'elemento ultraconserved noncoding il numero 467 (uc467) ha 731 coppia di basi della sequenza che sono identiche fra l'essere umano, il mouse ed il ratto; è uno dei la più lunghe di tutti gli elementi ultraconserved all'interno del nostro genoma. Uc467 è probabilmente un rinforzatore per ARX, un gene che, una volta difettoso in mouse, disturba lo sviluppo sessuale maschio e causa le anomalie letali del cervello ed in esseri umani causa una vasta gamma di disordini dello sessuale-sviluppo e neurologici.
Facendo Uso delle tecniche standard di genetico-assistenza tecnica del mouse, i ricercatori hanno preparato quattro righe di mouse knockout, ogni tipo che manca di uno degli elementi ultraconserved scelti.
“Abbiamo saputo che quello tramortire i geni stessi piombo a mortalità o alle anomalie sessuali in mouse ed a volte altri problemi,„ dice Ahituv. “Così abbiamo preveduto che i mouse che mancano delle sequenze ultraconserved che sono pensate per regolamentare questi geni fornissero risultato simile: mortalità o sterilità.„
Invece dei risultati drastici previsti, tuttavia, tutte e quattro le righe hanno prodotto le figliate normali dei mouse sani. Il Loro peso era normale durante le 10 settimane del video; i mouse sono stati guardati per sei mesi (ed ormai, molti sono stati guardati molto più lungamente) e non solo sono stati sopravvissuti a ma prosperato stati. Sono sottoposto stati alle numerose analisi cliniche senza i segni dell'anomalia e nessuna differenza significativa ha confrontato ai comandi selvaggio tipi.
“C'è abbondanza di prova che altamente ha conservato le sequenze esegue le funzioni vitali,„ dice Ahituv. “Effettivamente, individuare le sequenze noncoding che sono state immutate da evoluzione è uno dell'uso degli scienziati degli strumenti del main trovare gli elementi funzionali importanti in un genoma.„