Как возникают новые гены: новый проект ищет ответ
Один из фундаментальных вопросов биологии — как возникают новые гены и белки. Новый междисциплинарный проект Уппсальского университета нацелен на экспериментальное изучение этого процесса.
Суть исследования
Ученые будут в реальном времени изучать развитие генов в живых организмах — бактериях и сельди. Проект объединяет экспертов в химии, биохимии, структурной биологии, биоинформатике и микробиологии.
Ключевые механизмы и методы
Исследователи сосредоточатся на двух механизмах возникновения генов:
- Из случайных последовательностей.
- Из уже существующих генов путем дупликации, слияния или разделения.
В качестве «сырья» используется огромная библиотека из примерно 100 миллиардов сгенерированных случайных генетических последовательностей.
План работы
- Выявление редких последовательностей, обладающих биологической функцией (например, дающих устойчивость к токсину).
- Детальное изучение структуры и функции найденных последовательностей.
Предварительные результаты и значение
Пилотные эксперименты показывают, что доля функциональных последовательностей в ДНК может быть больше, чем ожидалось. Это ставит под вопрос объем так называемого «мусорного ДНК» (junk DNA).
В долгосрочной перспективе полученные знания могут быть полезны:
- В разработке методов лечения генетических заболеваний.
- В борьбе с патогенными вирусами и бактериями.
- В синтетической биологии (создание новых видов топлива, бактериальные системы очистки).
Цитата руководителя
«Это, вероятно, одно из самых захватывающих дел, которые мы когда-либо делали — экспериментально пытаться решить такой фундаментальный биологический вопрос, как возникают и развиваются новый ген и новый функциональный белок», — говорит профессор Дан И. Андерссон, координатор проекта.