수백만 년의 진화를 거쳐도 원래 게놈에서 '정크 DNA'가 삭제되지 않는 이유 는 무엇입니까? -- 사이언스데일리

텔아비브 대학에서 개발된 새로운 모델은 왜 “정크 DNA”라고도 하는 중립 서열이 자연에 있는 생물체의 게놈에서 제거되지 않고 수백만 개의 게놈 내에 계속 존재하는지에 대한 과학적 질문에 대한 가능한 해결책을 제공합니다. 몇 년 후.

연구원들에 따르면 정크 DNA는 종종 기능적 DNA 근처에 위치한다는 설명이다. 정크 DNA와 기능적 DNA 사이의 경계 주변의 삭제 이벤트는 기능적 영역을 손상시킬 가능성이 있으므로 진화는 이를 거부합니다. 이 모델은 자연에서 관찰되는 매우 다양한 게놈 크기를 이해하는 데 기여합니다.

새로운 모델이 설명하는 현상을 연구원 팀은 “경계 유도 선택”이라고 합니다. 그것은 생명 과학 학부 Shmunis 생물 의학 및 암 연구 대학의 Tal Pupko 교수 실험실에서 박사 과정 학생 Gil Loewenthal의 지도력과 Itay Mayrose 교수 (텔 아비브 생명 과학 학부)의 공동 작업으로 개발되었습니다. 대학교). 이 연구는 저널에 게재되었습니다. 열린 생물학.

연구원들은 진화를 통해 자연계 생물의 게놈 크기가 변한다고 설명합니다. 예를 들어 일부 도롱뇽 종은 인간 게놈보다 10배 더 큰 게놈을 가지고 있습니다.

펍코 교수는 “줄여서 ‘indels’라고 부르는 삭제율과 짧은 삽입율은 보통 유사유전자를 검사해 측정한다. 인델을 특성화한 이전 연구에서 박테리아, 곤충, 심지어 인간과 같은 포유류를 포함한 다양한 생물체에서 삭제 비율이 추가 비율보다 더 큰 것으로 나타났습니다. 대답은 DNA 삭제 이벤트의 확률이 DNA 추가 이벤트보다 훨씬 클 때 게놈이 삭제되지 않는 방법입니다.”

박사 과정 학생 Loewenthal은 다음과 같이 말합니다. “우리는 DNA 수준에서 진화의 역학에 대해 다른 관점을 제공했습니다. 언급한 바와 같이 삽입결실 비율을 측정할 때 더 많은 결실이 있을 것이지만 측정은 상당히 긴 서열인 유사유전자에서 수행됩니다. 우리는 더 짧은 중립 세그먼트에서 결실이 유기체의 기능에 필수적인 인접한 기능적 세그먼트를 삭제할 가능성이 있으므로 기각될 것이라고 주장합니다. 우리는 이 현상을 “경계 유도 선택”이라고 합니다. 가 짧으면 역 바이어스가 발생하여 삭제보다 삽입이 더 많으므로 일반적으로 짧은 중립 세그먼트가 유지됩니다. 본 연구에서는 “테두리 유발 효과”를 고려하면서 인델의 역학을 시뮬레이션했습니다. 선택”을 수행하고 시뮬레이션 결과를 인간 인트론 길이의 분포와 비교했습니다(인트론은 단백질 코딩 유전자 중간에 있는 DNA 세그먼트로, 자체적으로 단백질을 코딩하지 않음). . 시뮬레이션 결과와 자연계에서 관찰되는 길이 분포가 잘 일치하여 인트론 길이의 큰 변화, 복잡한 모양 등 인트론 길이 분포의 특이한 현상을 설명할 수 있었습니다. 표준 종형 곡선처럼 보이지 않는 분포입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230222115852.htm