Секретный механизм для того, как клетка у одного животного может быть значительно более сложной, чем подобная клетка у другого животного, кажется, происходит из-за белков и их способности управлять ‘событиями’ в ядре клетки.Исследование, биохимиком доктором Колином Шарпом и коллегами в Университете Портсмута, издано в PLoS Один.Доктор Шарп сказал: «Большинство людей соглашается, что млекопитающие и люди, в частности, более сложны, чем червь или дрозофила, действительно не зная почему.
Вопрос был ворчащим во мне и других в течение долгого времени.«Одна общая мера сложности – количество различных типов клетки у животного, но мало известно о том, как сложность достигнута на генетическом уровне. Общее количество генов в геноме не водитель, эта стоимость варьируется незначительно по многоклеточным животным, таким образом, мы искали другие факторы».Доктор Шарп и студент MRes, Даниэла Лопеш Кардозу опросила большие объемы данных от геномов девяти животных – от людей и обезьян макаки червям нематоды и дрозофиле, и вычислила, насколько разнообразный каждый был на генетическом уровне.
Они нашли небольшое количество белков, которые были лучше во взаимодействии с другими белками и с хроматином, упакованной формой ДНК в ядре клетки.«Эти белки, кажется, превосходные кандидаты на то, что стоит за чрезвычайно различными степенями сложности у животных», сказал доктор Шарп.«Мы ожидали определять гены, которые взаимодействовали непосредственно с ДНК, чтобы отрегулировать другие гены, но дело было не так.
Вместо этого мы определили гены, которые взаимодействовали с ‘хроматином’.«Наши результаты предполагают что увеличенная способность определенных белков взаимодействовать друг с другом, чтобы отрегулировать динамическую организацию хроматина в ядре как компонент сложности животных».Вопрос результатов, он сказал, потому что биомедики зависят от лучшей понимающей человеческой болезни, изучая его у животных.
В то время как у этого есть стоимость, есть основная озабоченность, что модель животных может быть слишком простой, чтобы быть полезной, что результаты, замеченные у более простого животного, могут не коррелировать с тем, что происходит у более сложного животного.Понимание врожденных различий в том, как животные организованы на генетическом уровне и ограничениях к интерпретациям, которые это налагает, обеспечит более рациональный выбор соответствующих моделей животных в биомедицине.Доктор Шарп и предыдущее исследование команды нашли, что три фактора лежат позади белков, сделанных одним геном – NCoR – быть более разнообразным у сложных животных, таких как люди по сравнению с, например, морские ежи:- Дупликация гена, хотя общее количество генов в геноме значительно не варьируется, некоторые определенные гены дублируют один или несколько раз, например, есть один ген NCoR у морского ежа и два в людях.- Единственные гены часто делают больше чем один белок.
РНК посыльного (mRNA), который связывает ген с белком, может быть обработана, ‘соединив’, чтобы произвести диапазон различных mRNAs, каждый из которых кодирует связанный, но различный белок. Например, ген морского ежа производит всего один тип РНК, в то время как в людях ген NCoR2 производит хорошо более чем 30, и у каждого, вероятно, будет различная функция.- Большинство белков состоит из областей, у которых есть определенная функция.
Доктор Шарп и команда нашли что количество увеличений областей, снова с NCoR, от одного у морских ежей к три в людях.