研究人員已經確定了被認為是“垃圾DNA”的衛星DNA(satelliteDNA), 在將基因組保持在一起的過程中起著至關重要的作用。
satelliteDNA由非常簡單的、高度重複的遺傳密碼序列組成, 雖然它占了我們基因組的很大一部分, 但其並不包含製造任何特定蛋白質的指令。 之前科學家們一直認為這種“垃圾DNA”並沒有起到任何真正的作用, 更重要的是, 它的重複性質被認為會使基因組更不穩定, 更容易受到損傷或疾病的影響。
“但是如果我們並不需要它, 或者它的存在並不會對我們的生存帶來優勢, 那麼在進化的過程中, 它很可能會被拋棄掉。
Yamashita 和她的同事們決定嘗試下, 如果細胞不能使用這個DNA, 將會發生什麼。
由於它存在於很長的重複序列中, 因此研究人員不能簡單地將整個satelliteDNA從基因組中進行改變或切斷。 他們通過D1來解決這個問題,
研究人員將D1從果蠅的細胞中剔除, 很快發現了生殖細胞(最終發育成精子或卵子的細胞)正在走向死亡。
進一步的分析顯示, 死亡的細胞在細胞核外形成微核或小芽, 小芽中包裹的是基因組碎片。
研究人員認為, D1蛋白與satelliteDNA結合, 將所有的染色體封裝在細胞核中。 如果基因組沒有被整個連接在細胞核中, 細胞就會失去形成完整細胞核的能力, 最終死亡。
這種基因“垃圾”在細胞的細胞核內正確地組織著染色體, 這是細胞存活所必需的。
Yamashita說:“這種蛋白質有多個結合位點, 因此它可以結合在多個染色體上, 並將它們組合在一起, 防止單個染色體從細胞核中游離出來。 ”
研究人員接下來用老鼠細胞進行了類似的實驗,
研究結果發表在《eLife》雜誌上。