В их отчете, опубликованном 20 июня 2017, в iLife, co-first авторы и Стове Предоктораль Резеаркэр Николь Нюкколл и Мария Анхелика Браво Нуньес, исследование приводит Сару Зандры, доктора философии, и коллеги детализируют, как wtf4 ген нашел в S. kambucha, что действия дрожжей расщепления и как яд и как противоядие гарантировали его передачу в следующее поколение и устранили его соревнование.Гены Wtf – эгоистичные гены – паразитные гены, единственная цель которых состоит в том, чтобы выжить и распространиться. Определенно, wtf4 ген – мейотический двигатель эгоистичный ген.
Это вмешивается в процесс мейоза – форма клеточного деления, которое создает сексуальные клетки, названные гаметами, как яйца и сперма.Гаметы содержат только одну копию каждой хромосомы.
Клетки, которые производят гаметы, содержат две копии: одна хромосома от каждого родителя. Во время мейоза каждая копия передана к гаметам в равных количествах. Например, мужчины с X и хромосомой Y производят 50-процентное X-отношение и 50-процентную сперму Y-отношения.
Однако, когда мейотические гены двигателя работают, они могут сложить разногласия в свою пользу, разрушив гаметы, которые не несут их. Например, если у мужчины есть убивающий гамету мейотический ген двигателя на его X хромосомах, сперма, несущая хромосому Y, убитый устраненная половина спермы, конкурирующей, чтобы оплодотворить яйцо.
Как это ни парадоксально для эгоистичных генов, этот процесс может привести к бесплодию.Исследователи обнаружили, что wtf гены отравляют свою добычу.«Стратегия, что wtf эгоистичная генная работа должна отравить все развивающиеся гаметы, но тогда держать противоядие для себя», говорит Зандры, помощник Stowers следователь. «Гаметы, которые наследуют эгоистичные гены, также подвергнуты воздействию яда, но они не уступают ему, потому что у них есть противоядие. И гаметы, которые не наследуют эгоистичный ген, разрушены».
Зандры уподобляют механизм званому обеду в романе детектива, в котором все, включая хозяина, отравлены, но у хозяина есть противоядие.Исследователи обнаружили действия многократных независимых мейотических водителей в дрожжах расщепления в более раннем исследовании, сообщили в 2014 в iLife, но не знали, какие гены были ответственны, или как они разрушили гаметы, которые не унаследовали гены. Чтобы узнать больше, Зандры и ее коллеги использовали генетическое отображение, чтобы показать сложный пейзаж многократных мейотических генов двигателя на хромосоме 3 из S. kambucha.
Они нашли, что wtf гены сделали два различных коротких сообщения сообщений-a РНК (который кодирует яд), и длинное сообщение (который кодирует противоядие). Они пометили ядовитый зеленый белок и красный белок противоядия, и изображенный клетки во время мейоза.
«По тем изображениям мы видели очень ясно, что яд был везде, так, чтобы каждая клетка была подвергнута воздействию яда», говорят Зандры. «Но противоядие присутствовало только в спорах, которые унаследовали wtf ген».Гаметы, испытывающие недостаток в wtf генах, умерли. Зандры говорят, что комбинация их экспериментов генетики и исследований отображения представляет достаточные свидетельства, что wtf гены делают и яд и противоядие.
Исследователи также нашли, что wtf4 – член большой семьи эгоистичных генов, и что, по крайней мере, еще один wtf ген также вызывает мейотический двигатель, предполагая, что семья распространилась из-за мейотического двигателя.Результаты особенно интересны с эволюционной точки зрения, Зандры говорит.«wtf гены делают яд, у которого есть потенциал, чтобы убить все, включая себя.
Это опасно. Наличие этого второго компонента, это – противоядие и хранение частного противоядия, является способом, которым они выяснили, как выборочно устранить их соревнование».Исследование расширяет наше текущее понимание природы убивающих гамету мейотических генов двигателя и как они могут способствовать бесплодию, добавляет она. Открытие может также вести будущие открытия мейотических генов двигателя в других организмах, таких как зерновые культуры или люди.
«Мейотические системы приводов как wtf гены могли потенциально использоваться, чтобы уничтожить население вредителя или облегчить распространение желательных черт в естественном населении», говорят Зандры.