Początki chromatyny

miliardy lat

Początki chromatyny. Badanie przeprowadzone przez naukowców z CRG w Barcelonie ujawniło, że struktura przechowywania DNA w komórkach wyższych organizmów wyewoluowała w pradawnym drobnoustroju. On sam był wspólnym przodkiem wszystkich eukariontów. Ich przekształcenie było wynikiem presji selekcyjnej w pierwotnym środowisku ziemskim.

on jest Helikalna architektura genetyczna znany jako chromatyna Chroni DNA przed potencjalnymi uszkodzeniami. Odgrywa kluczową rolę w regulacji ekspresji genów. Pomimo swojej lokalizacji Kluczowa rolaDokładne pochodzenie tej struktury genetycznej jest owiane tajemnicą.

Chromatyna jest cechą wyższe żywe istoty, zwane eukariontami, które mają jądro. Z drugiej strony bakterie jednokomórkowe nie mają jądra ani chromatyny. Jest jednak inny duży wybór Prymitywne drobnoustroje jednokomórkowe, zwane archeonami, które posiadają histony. ze strukturą magazynową DNA Podobny do eukariontów.

Grupa badawcza z Centrum Regulacji Genomicznej (CRG) w Barcelonie ujawniła, że ​​chromatyna wyewoluowała po raz pierwszy w starożytne mikroby Żyli na Ziemi od jednego do dwóch miliardów lat temu. badania Był wynikiem współpracy z Instytutem Biologii Ewolucyjnej (CSIC-UPF), Uniwersytetem Paris-Saclay, Uniwersytetem Montrealskim i Uniwersytetem Wiedeńskim. Badanie opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Środowisko i ewolucja przyrody.

Chromatyna jest tak stara jak same eukarionty

– reklamy –

Aby cofnąć się w czasie, zespół badawczy wykorzystał informacje zapisane w genomach współczesne żywe stworzenia. Naukowcy przeanalizowali 30 różnych gatunków uzyskanych z próbek wody w Kanadzie i Francji. Mikroby zostały zidentyfikowane dzięki nowoczesnym technikom sekwencjonowania genetycznego, które to umożliwiają Identyfikacja gatunku Wyciek DNA.

Zespół stwierdził, że prokariotom brakuje Enzymy potrzebne do modyfikacji histonówmoże grał antyczną chromatynę a podstawowa rola strukturalnachociaż nie regulują genomu.

Naukowcy odkryli dowody na białka modyfikujące histony w Wczesna genealogia. Później oddzielili się od eukariontów, takich jak Ancyromonadida Fabomonis Tropica lub dyskoteka Nigerii Gruberydrobnoustroje, z których jeszcze nie pobrano próbek.

Znaczenie chromatyny

Potwierdzają to nasze wyniki Role strukturalne i organizacyjne Z chromatyny tak starej jak same eukarionty. Funkcje te są niezbędne, w rzeczywistości odkąd pojawiła się chromatyna, nigdy nie została utracona w żadnym życiu” – mówi Xavier Grau-Bové, badacz z tytułem doktora w CRG i pierwszy autor badania. „Teraz jesteśmy trochę bliżej zrozumienia jego pochodzenie, dzięki Energy analiza porównawcza które pozwalają nam odkryć epizody ewolucyjne, które miały miejsce miliardy lat temu”.

Korzystając z danych sekwencjonowania, grupa zrekonstruowała repertuar genetyczny Ostatni wspólny przodek eukariontów Cela, która dała początek im wszystkim.

Ten organizm ma dziesiątki genów i żyć modyfikujących histony Od jednego do dwóch miliardów lat temu na ziemi. Autorzy badania stawiają hipotezę, że chromatyna wyewoluowała w tym drobnoustroju w wyniku selektywnych nacisków w prymitywnym środowisku Ziemi.

ewolucyjny wyścig zbrojeń

Arnau Sebé-Pedrós twierdzi, że „Wirusy są pasożytami genomu, które regularnie atakują DNA organizmów jednokomórkowych. ewolucyjny wyścig zbrojeń w celu ochrony genomu. W rezultacie ustalono ewolucję chromatyny jako mechanizmu obronnego w komórce, który dał początek wszystkim organizmom eukariotycznym na Ziemi”.

Później mechanizmy te zostały włączone do: Złożona regulacja genówtak jak obserwujemy u współczesnych eukariontów, zwłaszcza u organizmów wielokomórkowych”.

Według autorów przyszłe badania mogą zbadać ewolucję enzymów modyfikujących histony u archeonów asgardyjskich. Mikroby, których nazwa wywodzi się z mitologii nordyckiej, często opisywane jako ewolucyjny punkt wyjścia Między archeonami a eukariontami.

Naukowcy znaleźli dowody na to, że niektóre gatunki drobnoustrojów z Asgardu posiadają histony o cechach podobnych do eukariontów, co może być wynikiem ewolucja zbieżna. Początki chromatyny.