三年前, 「ultraconserved 要素」在鼠標、匯率和人染色體被發現了。
這些是脫氧核糖核酸順序長期 200 個基本對長度或 -- 一些 700 基本在三個種類中的對長的顯示的 100 百分比身分。 他們從鼠標、匯率和人的最後公用祖先完全被保存了,居住相當的 85 百萬年前。
這些和其他高度被保存的順序認為仍然存在用很少或不更改,因為他們是不可缺少的,執行發揮作用對生活能力或再生產至關重要。 能源部染色體組的分部的科學家勞倫斯伯克利國家實驗室和母鹿的聯合染色體學院下決心通過設計四個不同 「knockout」鼠標檢驗此假設,缺乏一個所選的 ultraconserved 要素的中的每一個。
如果正確地不可缺少,缺乏一個 ultraconserved 要素的鼠標應該中斷或無法生產可行的子孫。 卓越,研究員在 9月報告, 2007 PLoS 生物的問題, knockout 鼠標在此研究中沒有顯示幾乎不良後果。
「為我們,這是一個確實驚奇的結果」, Nadav 伯克利實驗室的染色體組的分部和母鹿的 JGI,導致這個實驗的一位人力遺傳學家 Ahituv 說。 「我們充分地期望通過顯示發生了什麼展示重要角色這些 ultraconserved 要素作用,當他們失蹤。 反而,我們的 knockout 鼠標不是不僅可行和肥沃,但是顯示重要反常性在增長、長壽、病理學或者新陳代謝」。
愛德華魯賓,聯合染色體學院和伯克利實驗室的染色體組的分部的主任,處理這個研究,說, 「許多科學家推測順序的绝對身分的原因 80 百萬年從人和嚙齒目動物分流了是這些順序是關鍵的在生活: 如果基礎更改,這個有機體將中斷,因此是我們為什麼不看到绝對在這些地區上的順序變化。 此研究的結果明顯地向顯示這不是實際情形。 當我不認為時我們可以認為,我們用 ultraconserved 要素創建被刪除的鼠標请是正常的,我們可以確信地認為, ultraconserved 要素的出現沒有對於這個有機體的生活能力是必需的」。
某些在人、匯率和鼠標的 481 個 ultraconserved 順序是編碼序列,對蛋白質編碼的基因,但是在一半,被命名 noncoding 的 ultraconserved 要素,不是。 由伯克利實驗室研究員和他們的同事的早先研究建議了這些 noncoding 的順序的重要作用在基因管理規定; 因為他們操作促進基因表達式他們叫作 「改進物」。
对此研究這個小組特別地選擇四個 ultraconserved noncoding 的要素,想法是,當變化導致嚴重發展反常性或生育力問題附近的基因的改進物。
例如, noncoding 的 ultraconserved 要素第 467 (uc467) 有在人、鼠標和匯率中是相同的 731 個基本對順序; 它是一个最長在我們的染色體內的所有 ultraconserved 要素。 Uc467 認為是 ARX 的改進物,當有缺陷在鼠標,干擾男性性發展并且導致致死的腦子反常性的基因和在人導致各種各樣的神經學和性發展紊亂。
使用標準鼠標基因工程技術,研究員準備 knockout 鼠標,缺乏其中一個選擇的 ultraconserved 要素的每個類型四條線路。
「我們知道擊倒基因導致摧毀效能或性反常性在鼠標,并且有時其他問題」, Ahituv 說。 「如此我們預計缺乏認為調控的 ultraconserved 順序的鼠標這些基因將導致一種近似結果: 摧毀效能或不育」。
而不是期望的猛烈結果,然而,全部四條線路生產了健康鼠標正常廢棄物。 他們的重量在 10 個星期是正常的監控期間; 鼠標被注意六個月 (并且現在,許多長期注意) 和不僅生存了,但是興旺了。 他們從屬於對許多臨床檢驗沒有反常性的符號,并且重大的區別與通配型的控制沒有比較。
「有高度保存順序執行重要功能」的大量證據 Ahituv 說。 「的確,找出由演變是沒有變化的 noncoding 的順序是一个主要工具科學家使用查找在染色體的重要功能元件」。