Οι γενετιστές επιλύουν το 40χρονο δίλημμα για να εξηγήσουν γιατί παραμένουν αντίγραφα γονιδίων στο γονιδίωμα

A team of geneticists from the University of Copenhagen has solved a scientific dilemma that has puzzled researchers for more than 40 years.

Η αλληλεπικάλυψη του γονιδίου είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει όταν ένα τμήμα του DNA είναι διπλασιάζεται, δημιουργώντας ένα νέο αντίγραφο.

Για πολλά διπλότυπα γονίδια , ένα από τα αντίγραφα τελικά θα απενεργοποιηθεί καθώς είναι περιττό στις απαιτήσεις μας. Είναι σαν να έχουμε ένα αντίγραφο ασφαλείας σε περίπτωση που το αρχικό αντίγραφο σταματήσει να λειτουργεί αποτελεσματικά.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, και τα δύο αντίγραφα του διπλού γονιδίου παραμένουν ενεργά .

This creates a dilemma as the extra gene appears to be redundant, and evolution would generally eliminate any genes that do not provide a benefit to the organism.

The team, led by Michael Hiller from the Department of Biology, has demonstrated that, in many cases, both gene copies are actively transcribed, but not at the same time.

Η μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications , is the first large-scale analysis of the expression patterns of duplicated genes and provides an explanation for why many of these genes are retained despite appearing to be redundant.

Ο Hiller και η ομάδα του χρησιμοποίησαν δεδομένα αλληλουχίας RNA από διάφορους οργανισμούς για να εξετάσουν τα πρότυπα γονιδιακής έκφρασης σε διπλά ζεύγη γονιδίων .

They found that in many cases, one gene is expressed more strongly in certain tissues or developmental stages, while the other is expressed more strongly in different tissues or stages.

Αυτό υποδηλώνει ότι παρόλο που τα γονίδια μπορεί να έχουν την ίδια συνολική λειτουργία, έχουν αποκτήσει εξειδικευμένους ρόλους σε διαφορετικά πλαίσια.

Αυτό σημαίνει ότι κανένα αντίγραφο δεν γίνεται περιττό.

Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης περιπτώσεις όπου ένα αντίγραφο του γονιδίου έχει εξελίξει μια νέα λειτουργία συνολικά .

Αυτό μπορεί να συμβεί όταν το γονίδιο αποκτά μια νέα ρυθμιστική περιοχή ή βιώνει άλλες μεταλλάξεις που αλλάζουν τη συμπεριφορά του.

The team's findings provide an explanation for why a significant proportion of duplicated genes remain in the genome, despite their apparent redundancy.

Το έργο τους έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση της εξέλιξης της γονιδιακής έκφρασης και της ανάπτυξης νέων χαρακτηριστικών σε οργανισμούς.