Лента TH Новости Биоинженерия


Биохимики продвинулись в исследовании патогенных грибков

∴ 135

Новая статья института молекулярной генетики и микробиологии Университета Дьюка показывает, как патогенные грибы Cryptococcus развивались из-за ограниченного обмена генами.

756

Биологически говоря, почти у всех видов на Земле есть два противоположных пола: мужчина и женщина. Но с грибы и другие микробы размножаются быть намного сложнее. Некоторые члены Cryptococcus, семейства грибов, связанных с болезнями человека, могут иметь десятки тысяч различных типов спаривания.

В исследовании, которое велось с начала августа в PLOS Biology, исследователи Университета Дьюка отобразили эволюционный поворотный момент, который превратил патогенную форму Cryptococcus из вида, состоящего из многих полов в вид только с двумя полами. Ученые обнаружили, что во время эволюции перетасовка ДНК, известная как транслокация, объединяет отдельные фрагменты генов, определяющих пол, на одну хромосому, в основном имитирующую человеческую X или Y-хромосому.

Удивительно, но они показали, что эти важные транслокации происходили в центромерах, извилистых структурах, которые удерживают хромосомы в центре х-образной пары. Эти области хромосомы настолько плотные, что их когда-то считали удаляемыми из рекомбинации.

Рекомбинация в центромере не обязательно должна происходить часто, это просто должно происходить достаточно часто, чтобы она стимулировала эволюцию организма. С каждой транслокацией, геном изменяется снова и снова, пока вы не получится совершенно новый вид.Джозеф Хейтман, доктор медицинских наук, доктор философии, старший автор исследования.

Ученые уже более века изучают эволюцию половых хромосом. В 1960-х годах японско-американский генетик и эволюционный биолог Сусуму Оно предложил теорию, в которой гены, определяющие пол, сначала возникали в разных местах, разбросанных по всему геному, но со временем были «захвачены» и перераспределены на половые хромосомы. У людей эти хромосомы идут по знакомым X и Y. У птиц они известны как Z и W. Во мхах они называются U и V.

Независимо от названия или вида, Хейтман утверждает, что некоторые универсальные принципы могут регулировать эволюцию всех половых хромосом. Он и международная команда исследователей сосредоточились на последнем общем предке человеческого патогена Cryptococcus neoformans и его ближайшем родственном виде, не патогене, называемом Cryptococcus amylolentus.

В итоге ученые установили ход процесса эволюции, при котором организм приобретал все большую половую дифференциацию, что определялась конкретными участками генома. Важным пунктом исследования является сам механизм перестройки хромосом, так как именно он является источником врожденных заболеваний и раковых опухолей.

Сейчас ученые продолжают изучать другие грибки, на наличие механизма перестановки хромосом.

Филипп Дончев