Ученые раскрыли тайну генов-двойников

Ученые раскрыли тайну генов-двойников

Генетики из Стэнфордского университета выяснили, почему некоторые копии генов, которые были удвоены в результате мутаций, сохраняются в геноме, несмотря на то, что большинство из них теряется или утрачивает свои функции. Оказалось, что гены-близнецы начинают поддерживать работу друг друга и потеря одного из них отрицательно сказывается на работоспособность другого. Исследование опубликовано в журнале Science.

Дупликация является основным источником генов с новыми функциями. Однако известно, что большинство копий из-за своей избыточности становятся легкими мишенями для мутаций, которые нарушают их работу и превращают в псевдогены. Время полураспада дупликатов оценивается всего лишь в четыре миллиона лет. Однако некоторые копии остаются функциональными.

Чтобы понять, что способствует сохранению дупликатов, ученые исследовали геномы клеток, выделенных из 46 типов тканей человека и 26 типов тканей мышей. Исследователи обнаружили, что 15 процентов удвоенных генов сохраняются, потому что разделяют между собой изначальную функцию. Этот процесс называется субфункционализацией. Одна копия работает в клетках одного типа ткани, вторая — в клетках другого типа. Потеря одной копии может отрицательно сказаться на жизнедеятельности организма, поэтому не поддерживается отбором.

Однако большая часть дупликатов остается в геноме по другим причинам. Субфункционализация происходит в течение длительного промежутка времени, но гораздо быстрее гены компенсируют свою работу. После появления дупликата, гены снижают свою активность и действуют сообща. Если в одном из них возникнет мутация, то другого гена не хватит, чтобы производить белок в нормальных количествах. Такие мутации также отфильтровываются отбором.

Lenta.ru

Похожие новости:
Биологи научились отключать гены старения
Ученые обнаружили группу генов, удаление которых может привести к резкому увеличению продолжительности жизни. Результаты исследования, занявшего больше 10 лет, являются крупным прогрессом в генетике. Об итогах своей работы авторы рассказали в журнале Cell Metabolism, а кратко ..
2015-10-13 3767 0 Научные открытия
5
Причину появления смертельных опухолей нашли в генетическом мусоре
Ученые нашли способ выяснить, для чего нужны «мусорные» гены. Для этой цели исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовали модифицированную технологию редактирования генов CRISPR/Cas9. Статья генетиков опубликована в журнале Science.Система CRISPR/Cas9 состоит из двух компонентов — направляющей ..
2016-12-21 4735 0 Научные открытия
0
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1861 0 Научные открытия
1
Ученые объяснили асимметрию чтения ДНК
Молекулярные биологи из Массачусетского технологического института обнаружили один из механизмов, который позволяет объяснить асимметрию транскрипции ДНК у человека и других ядерных организмов. Статья с описанием работы опубликована в журнале Nature, кратко о ней пишет пресс-служба MIT. В ходе исследования ученые ..
2013-06-25 1598 0 Научные открытия
0
Кольцевые РНК оказались молекулами-губками
Ученые установили, что недавно открытые кольцевые молекулы РНК способны активировать работу генов, связывая соответствующие ингибиторные микро-РНК. Две работы независимых групп исследователей появились в журнале Nature, там же можно прочитать редакционную статью, посвященную открытию и новостную заметку. Группа под руководством ..
2013-03-2 1523 0 Научные открытия
0
Статистический анализ отодвинул время расхождения неандертальцев и денисовцев
Американские генетики построили модель, описывающую историю неандертальцев и денисовцев, основываясь на статистическом анализе частоты распределения полиморфных сайтов в известных геномах. Согласно анализу, ветви неандертальцев и денисовцев разошлись раньше, чем предполагалось, а их предковая популяция была очень мала. Исследование опубликовано в Proceedings of the National ..
2017-08-14 21059 0 Научные открытия
0
Ученые определили роль неандертальских генов в развитии болезней
Американские ученые выяснили, как унаследованные от неандертальцев гены влияют на здоровье современных людей. Результаты работы опубликованы в журнале Science.О том, что древние люди, вышедшие из Африки около 60 тысяч лет назад, скрещивались с встреченными в Европе 10 тысяч лет спустя неандертальцами, стало известно в 2010 году. Генетическое ..
2016-02-14 2099 0 Научные открытия
0
Расшифрован геном сперматозоида
Впервые расшифрован геном человеческой половой клетки. Об успешном завершении длившегося почти десятилетие процесса расшифровки полного генома сперматозоида объявила группа ученых из Стэнфордского университета. Результаты их работы опубликованы 20 июля в журнале Cell. По информации ScienceNews, ставшая объектом исследования ..
2012-07-22 1546 0 Научные открытия
0
Выявлено влияние физических упражнений на гены
Учёные сделали новый шаг на пути к пониманию влияния образа жизни человека на его гены. Благодаря новому открытию удалось установить связь между ДНК человека и физической нагрузкой, которую он испытывает. Поясним. Хотя генетический код одинаков для всего организма, каждая клетка обладает ..
2012-03-11 3148 0 Научные открытия
0
Лазерное сканирование раскрыло тайну Стоунхенджа
Новейшие лазерные 3D-технологии выявили новые факты о Стоунхендже. По мнению ученых, каменщики использовали лучшие материалы, благодаря чему лучи солнца, попадая на камень, блестели при закате в период зимнего солнцестояния или на рассвете самого длинного дня в году.Лазерное сканированиество также ..
2012-10-9 1993 0 Научные открытия
0
Биологи создали самую сложную виртуальную клетку
Ученые создали самую подробную на сегодняшний день компьютерную модель индивидуальной клетки. Она оказалась способна предсказывать ранее неизвестные свойства реальных бактерий. Работа опубликована в журнале Cell, ее краткое содержание приводится на сайте Стенфордского университета. Для максимально подробного моделирования ученые выбрали ..
2012-07-20 1349 0 Научные открытия
0
Ошибка генетики или почему мужчины становятся женщинами
Ученые недавно сделали новое открытие, обнаружив, что изменение единственного гена в организме человека может стать причиной того, что зародыш мужского пола, начнет развиваться подобно эмбриону женского пола. Этот прорыв в генетике позволит улучшить современное диагностирование ..
2014-01-25 2180 0 Научные открытия
1
Астрофизики разгадали литиевую тайну
Международный коллектив астрофизиков предложил простое разрешение литиевой загадки — наличия большого количества звезд-гигантов с обильным содержанием этого элемента, что не укладывается в канонические модели эволюции светил малой и средней массы. Посвященный исследованию препринт авторы опубликовали на сайте ..
2016-03-21 1943 0 Научные открытия
-1
Нейробиологи раскрыли тайну алкоголизма
Нейробиологи из Университета Северной Каролины обнаружили цепи из нейронных клеток, которые могут отвечать за пагубную страсть к спиртному. Эти цепи объединяют две области мозга — расширенную миндалину и вентральную область покрышки, которые отвечают за реакцию на стресс и зависимости соответственно. Исследование ..
2016-04-28 2227 0 Научные открытия
0
Биологи обнаружили в клетках счетчики энергии
Это открытие может помочь в создании новых лекарств от болезней, связанных с нарушением обмена веществ.Находка биологов относится к РНК-переключателям - молекулам рибонуклеиновой кислоты, которые "включают" и "выключают" определенные гены.Поиск таких РНК-переключателей важен для понимания работы генов у разных организмов.Ученых ..
2012-10-23 1516 0 Научные открытия
0