I ricercatori scoprono' i geni riciclati ` in genoma mammifero

Si sente parlare spesso del gran numero di geni che abbiamo in comune con gli scimpanzé, di uccelli o di altre creature viventi, ma tali confronti a volte stanno fuorviando. La percentuale comune si riferisce solitamente soltanto ai geni che codificano le istruzioni per la fabbricazione delle proteine -- mentre geni regolatori di trascuratezza, che ciò nonostante compongono una grande parte del genoma. “Esseri umani e pesce, per esempio, azione circa 70% dei loro geni di proteina-codifica, ma soltanto circa 0,5% di una classe importante di geni regolatori -- quelli che provochino la cosiddetta non codifica lunga RNAs, o lncRNAs,„ dice il Dott. Igor Ulitsky del dipartimento biologico di regolamento all'istituto di Weizmann di scienza.

I lncRNAs (collegamento-RNAs pronunciato) fino ad oggi hanno ricevuto molto la meno attenzione che i geni di proteina-codifica, ma ora stanno risultando essere di interesse aumentante a scienza. Non solo c'è altrettanto come 20.000 geni del lncRNA nel genoma umano -- numero circa lo stesso come la proteina-codifica un -- ma i lncRNAs ultimamente sono stati rivelati per servire da interruttori generali in un'ampia varietà di trattamenti biologici. Girano i geni in funzione e a riposo e pregiudicano altri geni regolatori, gestenti il destino cellulare durante lo sviluppo fetale come pure divisione cellulare e morte nell'organismo adulto. Questi regolatori matrici possono quindi tenere il tasto al delucidamento o persino a trattare delle varie malattie.

Per avere significato dei lncRNAs, gli scienziati stanno provando a capire come sono comparso nel genoma e se possono essere raggruppati nelle classi secondo la loro attività. In uno studio recente pubblicato nella biologia del genoma del giornale, in Ulitsky e nel suo gruppo -- ricercatori Hadas Hezroni, Gali Housman e Zohar Meir e scienziati DRS del personale. Rotem Ben-Tov Perry e Yoav Lubelsky -- è riuscito ad identificare la classe A di lncRNAs mammiferi che si erano evoluti dai geni più antichi intraprendendo le nuove funzioni.

Gli scienziati hanno cominciato fuori con il presupposto che l'evoluzione è un trattamento economico: Se un gene perde la sua funzione, è probabile “essere riciclato„ per scopi diversi nella cella. “Appena mentre i mattoni da un monumento rovinato possono contribuire a costruire una nuova casa, così i geni che sono uscito di uso possono trovare i nuovi ruoli nella cella nel corso di evoluzione,„ Ulitsky spiega.

I suoi membri di gruppo hanno sviluppato una serie di algoritmi che hanno permesso loro di trovare tali geni “riciclati„ nel genoma mammifero. In primo luogo, hanno identificato quasi 1.000 geni che codificano per le proteine in polli, in pesce, in lucertole ed in altri vertebrati non mammiferi, ma non in esseri umani, in cani, in pecore ed in altri mammiferi. Gli scienziati hanno supposto che almeno alcuni di questi geni, dopo la perdita della loro funzione di proteina-codifica, cominciassero fabbricare i lncRNAs in mammiferi. Confrontando “le vicinanze del gene„ nelle vicinanze dei lncRNAs e dei geni che avevano fermato la codifica per le proteine, i ricercatori hanno rivelato quello effettivamente, circa 60 geni del lncRNA in mammiferi -- o 2% - 3% dei lncRNAs compartecipi dagli esseri umani e da altre speci di mammiferi -- sembri essere derivato dai geni ancestrali. La loro sequenza genetica è in alcuni casi simile a quella dei geni antichi, ma hanno perso la loro abilità di proteina-codifica.

“È duro conoscere che cosa ha indotto questi geni a perdere il loro potenziale di proteina-codifica più di 200 milione anni fa, quando mammiferi mutevoli dai loro antenati vertebrati,„ Ulitsky dice. “Ma il fatto che questi geni sono stati conservati nel genoma per tanto tempo suggerisce che svolgano i ruoli importanti nella cella.„

L'identificazione dei tali “fossili„ dei geni di proteina-codifica nel genoma mammifero faciliterà ulteriore studio sui lncRNAs umani e può infine aiutare gli scienziati a capire che cosa accade quando la loro funzione è interrotta. Per esempio, i lncRNAs contribuiscono a creare i tipi differenti di neuroni nel cervello fetale; la loro omissione di determinare correttamente il destino di questi neuroni può contribuire all'epilessia. Poiché i lncRNAs sono compresi nella divisione cellulare gestente, la loro disfunzione può essere implicata nel cancro. Per concludere, i lncRNAs di manipolazione possono permettere di trattare determinate malattie genetiche.

Spiega Ulitsky: “Negli ultimi anni, i lncRNAs sono risultati importanti per l'attivazione o la repressione dei geni relativi a vari disordini. Può l'un giorno essere possibile trattare questi disordini mirando ai lncRNAs in modo da riprogrammare le reti regolarici dell'intero gene. Per esempio, in uno studio in mouse, i ricercatori all'istituto universitario di Baylor di medicina a Houston, il Texas, avevano evitato la progressione della sindrome di Angelman, causata dalle mutazioni sul cromosoma 15, facendo tacere un lncRNA particolare -- per liberare espressione di un gene che reprime.„