自私基因功能和如何生存

新发现的(Stowers医学研究所发现关键的见解如何一个危险的自私的基因,被认为是一种寄生虫DNA的一部分,功能和生存。理解这种动态是一种宝贵的资源在更广泛的社区研究减数分裂驱动系统。

一项新的研究发表在公共科学图书馆遗传学,揭示了一个自私的基因在酵母使用poison-antidote策略,使其功能和可能促进了其长期进化成功。这种策略是一个重要的而且成为了科学家在研究类似的系统包括团队设计合成致病性害虫控制驱动系统。集体和合作发展理解驱动器上可能有一天会导致根除害虫种群的危害作物,甚至人类的媒介传播疾病。

“很危险的基因编码一个蛋白质,有能力杀死微生物,”说(Stowers副研究员萨拉梭鲈,博士。”然而,可以帮助我们理解这些自私的生物元素构建合成驱动修改自然种群。”

司机是自私基因,可以在人群中传播以更高的利率比大多数其他基因,没有生物体中受益。从梭鲈实验室之前的研究显示,一个司机基因在酵母、wtf4,产生毒蛋白能够摧毁所有的后代。然而,对于一个给定的母细胞的染色体对,驱动实现wtf4时发现,只有在一个染色体。效果同时拯救的只有那些后代继承驱动器等位基因,通过提供一个剂量的一种非常相似的蛋白质抵消毒药,解药。

建筑在这工作,这项研究中,由前妮可·纳科尔斯博士前的研究员,博士,和当前博士前的研究员Ananya Nidamangala Srinivasa梭鲈实验室,发现差异的时间从wtf4生成毒药,解药蛋白质和他们独特的分布模式在发展中孢子是驱动过程的基础。

团队开发了一个模型,他们将继续调查的毒药徒杀死spore-the相当于人类的卵子或精子在酵母。他们的研究结果表明,毒素蛋白质聚集在一起,可能会干扰其他蛋白质的正确折叠所需细胞的功能。因为wtf4基因编码两种毒药,解药,解药在形式上非常相似和组的毒药。然而,解药有一个额外的部分,似乎隔离poison-antidote集群通过将细胞的垃圾桶,液泡。

了解自私基因在生殖功能,研究人员观察了孢子形成的开始,发现毒蛋白表达在所有发展中孢子和囊周围,而蛋白质的解药只在低浓度在整个囊。在发展,解药是丰富的孢子从父母继承wtf4酵母细胞。

研究人员发现,孢子,继承了孢子内的司机基因制造额外的解药蛋白中和毒素和确保他们的生存。

研究小组还发现,一个特定的分子开关,控制其他基因也参与孢子形成控制表达式的毒药,但不是解药,从wtf4基因。开关对酵母繁殖至关重要和wtf4密不可分,有助于解释为什么这个自私的基因如此成功地逃避任何主机试图禁用开关。

“我们正在考虑这些事情的原因之一坚持很长时间,他们已经用这种卑鄙的策略利用相同的基本开关打开酵母繁殖,“Nidamangala Srinivasa说。

“如果我们能操作这些DNA在蚊子和寄生虫表达他们破坏,它可能是一种控制害虫物种,”纳科尔斯说。

参考:纳科尔斯问,Nidamangala Srinivasa, Mok AC, et al。美国非洲酒wtf司机使用双重转录调控和选择性的蛋白质被排除在孢子减数分裂驱动原因。公共科学图书馆遗传学。2022;18 (12):e1009847。doi:10.1371 / journal.pgen.1009847。

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。