Внеядерные гены оказывают существенное влияние на клеточный метаболизм
 Эксперименты с растениями рода Arabidopsis могут помочь создать в будущем ЭКО-лечение. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Клетки растений и животных несут основную часть генов в составе хромосом в ядре, отдельно от остальных функциональных частей, образующих клетку. Лишь небольшая часть генов выявляется за пределами ядра — в ряде клеточных органелл. Речь идёт о митохондриях (образованиях, генерирующих энергию, необходимую для жизнедеятельности клеток животных и растений) и хлоропластах (органеллах, в которых протекает процесс фотосинтеза).
Как уточняет профессор Дэн Клебенштейн (Dan Kliebenstein, сотрудник кафедры биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе, основной автор статьи, опубликованной 8 октября на веб-страницах журнала eLife), влияние генов, находящихся за пределами ядра клетки, было известно предыдущему поколению полевых экологов и селекционеров, занимавшихся выведением и улучшением сельскохозяйственных культур растений. По его словам, сейчас же удалось дать количественную оценку данного явления с помощью геномного подхода.
Бинду Джозеф (Bindu Joseph, научный сотрудник лаборатории Клебенштейна) совместно с профессором Клебенштейном изучил как изменчивость 25 тысяч ядерных генов и 200 внеядерных генов влияет на обмен веществ (уровень содержания тысяч различных метаболитов) в тканях листа. Образцы ткани были взяты из 316 растений рода Резушка.
Учёные выяснили, что на уровень содержания 80% рассматриваемых метаболитов напрямую оказывает влияние изменчивость внеядерных генов. На содержание примерно такого же количества метаболитов оказывало влияние изменчивость гораздо большего количества ядерных генов. Так же наблюдалось непрямое влияние внеядерных генов, которое заключалось в регуляции ими ядерных генов, оказывающих влияние на метаболизм.
Наблюдаемые эффекты могут иметь место в клетках млекопитающих, считает профессор Клебенштейн. Данные эффекты могут быть использованы в рамках ЭКО-терапий, целью которых является предотвращение заболеваний, вызываемых неправильной передачей митохондрий от матери к ребёнку. Недавно правительство Великобритании предложило проект нормативных актов, направленных на регулирование создания эмбрионов с участием трёх родителей. Для создания данных эмбрионов берётся ядро оплодотворённой яйцеклетки и внедряется в яйцеклетку третьего донора, несущую собственный набор митохондрий. Данный подход уже был опробован в экспериментах на животных.
Выявленные в исследовании эффекты, по мнению профессора Клебенштейна, следует изучить более внимательно. Так же он считает, что при проведении крупных исследований, направленных на выявление связи между патологиями, например, ожирением и специфическими генами, необходимо учитывать влияние внеядерных генов.
Также по теме:
- Собрана информация о влиянии продуктов гена KISS 1 на способность клеток опухолей к инвазии
- Ген МХ2 связан с подавлением репликации ВИЧ
- Предложен подход к классификации злокачественных новообразований на основе эффектов генетической природы, возникающих в результате мутаций
- Продукт гена EYA1 стимулирует развитие рака молочной железы
- Учёные из Калифорнийского университета выявили большое количество ранее неизвестных РНК
Источники: