생태 및 진화 생물학의 프린스턴 대학의학과에 과학자의 그룹은 세포 꿰고으로 명확하게 창문을 제공할 수있는 새로운 생물 학적 메커니즘을 밝혀했다.
게다가,이 메커니즘은 "epigenetic"경로를 나타내는 수 - 유기체의 정상적인 DNA 유전자 프로그램을 무시 경로 - 소위 Lamarckian 진화를 위해, 유기체가 자신을 개선하기 위해 평생 동안 인수의 후손 특성에 전달할 수 있도록 생존을위한 기회. Lamarckian 진화는 기린의 긴 목은는 지속적으로 더 풍부한 가기 나무 잎사귀에 뭉크하고 살아남은에서 더 나은 기회를 얻기 위해서는 높은 이상 스트레칭으로 진화했다는 예를 들어, 개념입니다.
연구는 또한 DNA 세그먼트의 splicing 순서로, 세포 프로세스를 제어하고, DNA의 세그먼트가 개발되는 동안 유지 대 손실됩니다 같은 어떤 천연 세포 규제 프로세스에 대한 이해를 높이기위한 새로운 방법으로 의미를 수 있습니다. 팀 결과는 과학 잡지 네이쳐 (Nature)에 1월 10일을 발표합니다.
세포는 원래의 유전자 프로그램에 resorting없이 게놈을 재구성해야이 재주를 달성하는 방법 프린스턴은 생물학 함께 연구소의 다른 회원들과 로라 Landweber, Mariusz Nowacki 및 얼른 Vijayan은 해독 싶었어요. 그들은 테스트 베드으로 찍은 단세포 ciliate Oxytricha trifallax를 선택했습니다.
Ciliates는 연못 - 주거 epigenetic 현상을 연구에 이상적 모델 시스템을하는 원생 동물문입니다. 전형적인 인간의 세포는 각 세포에 대한 제어 센터 역할을 한 핵을 보유하고 있지만, 이러한 ciliate 세포는 두 수 있습니다. 하나는 체세포 핵은 같은 대사로 세포의 모든 비 생식 기능을 수행하는 데 필요한 DNA가 포함되어 있습니다. 두 번째, 인간 '정자와 난자 같은 germline의 핵은, 성적 복제에 필요한 DNA 곳입니다.
이러한 ciliate 세포 메이트의 경우 둘, 체세포 핵이 파괴 도착하고, 그들이 생존하기 위해서는 어떻게든 그들의 자손으로 재구성해야합니다. germline 핵은 우주의 작은 일부분에 꽤 큰 게놈을 압축 과정에 아직 풍부한 DNA, 95 그 %가 새로운 체세포 핵을 재생하는 동안 버려진입니다 (인간 게놈의 3 분의 1 크기)를 포함 . 이것은 인코딩 기능을 무료로 유기체의 DNA의 5 %를 떠납니다. 그러나 남아있는 DNA의 작은 모양은 항상 정확하게 선택한 도착 후 아직 잘 이해되지 않는 과정에서 새로운 작업 게놈 (이하 "게놈 곡예"로 설명) 형태로 세포에 의해 descrambled지만, 매우 심의 및 정밀한.
Landweber와 그녀의 동료의 DNA 단편이 프로그램 다시 정리하기는 부모의 핵에서 파생된 DNA 또는 RNA 템플릿의 형태로 정보를 기존의 "캐시"로 안내입니다 postulated있다. 컴퓨터 영역에서 캐시 오히려 처음부터 그것이 필요로 때마다 원래의 정보를 다시 가져 오거나 다시 만들 필요없이보다 빠르고 쉽게 액세스를 활성화하기 위해 자주 사용 정보에 대한 임시 저장소 사이트입니다.
"상자의 표지에 훔쳐보기로 지그소 퍼즐을 해결의 아이디어는 항상 유혹이므로 RNA 캐시의 개념은, 잠시 동안 주변되었습니다"Landweber, 친환 경성 및 진화 생물학의 조교수 말했다. "이러한 세포는하지만, RNA 캐시의 원래 아이디어는 오히려 protozoan 세포보다 식물의 연구에서 나타났다. DNA의 작은 조각 수집 및 지정된 순서에 같이 다시 그들을 가하고 관련되어있다는 것을 해결하기 위해 게놈 퍼즐을 가지고 있지만, 상황 식물에서 잘못된 것으로 밝혀졌다. "
일련의 실험을 통해 그룹은 DNA 또는 RNA 분자가 개발 중에 필요한 누락된 지침 책자를 제공하고, 또한 putative 서식 파일이 RNA 또는 DNA의 만들어진 있는지 확인하려고 있다고 자신의 가설을 테스트했습니다. DNA가 가장 생물의 유전 물질이며, 그러나 RNA는 현재뿐만 아니라 중요한 역할의 다양성을 재생하는 것으로 알려져 있습니다. RNA는 DNA의 화학 사촌이며, 단백질의 건설 기간 동안 유전자 코드를 해석에서 중요한 역할을하고 있습니다.