所有生物都有DNA，這是生命藍(lán)圖的遺傳物質(zhì)！
小楊 / 2020-04-17 08:40:25
中國微生物菌種查詢網(wǎng)：所有生物都有DNA，這是提供生命藍(lán)圖的遺傳物質(zhì)。人體細(xì)胞中長雙螺旋狀的DNA分子首先被翻譯成RNA分子，然后被翻譯成確保細(xì)胞和整個生物體功能的蛋白質(zhì)。但是，有很大一部分DNA沒有用于制造蛋白質(zhì)。之所以稱其為“垃圾DNA”，是因?yàn)槠涔δ荛L期以來仍不清楚。但是，現(xiàn)在已經(jīng)證明，在蚊子中發(fā)現(xiàn)的某種類型的垃圾DNA會重復(fù)數(shù)十次，稱為“衛(wèi)星DNA”，它在蚊子胚胎的早期發(fā)育中起著至關(guān)重要的作用。
拉德布德大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員在科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
早期發(fā)展
所有動物-但在本研究中特別是黃熱蚊埃及伊蚊-由形成不同組織和器官的多種細(xì)胞類型組成，所有細(xì)胞類型均來自單個受精卵。這是一個復(fù)雜的過程。為了確保受精卵成功發(fā)育成胚胎，母親不僅提供了一半的遺傳DNA，而且還為卵提供了額外的蛋白質(zhì)和RNA。
這些RNA和蛋白質(zhì)是必不可少的添加物，因?yàn)檫@些分子指導(dǎo)受精卵的首次細(xì)胞分裂。只有在發(fā)生許多細(xì)胞分裂后，才可能產(chǎn)生蚊子的蛋白質(zhì)和RNA，從而促使它們進(jìn)一步發(fā)展。同時，必須及時分解母親添加的蛋白質(zhì)和RNA，以免干擾隨后的蚊子發(fā)育。
編配RNA
事實(shí)證明，新生蚊子胚胎中的某些衛(wèi)星DNA負(fù)責(zé)母體RNA的分解。但這如何工作?Ronald van Rij教授實(shí)驗(yàn)室的研究人員主要是其中的博士學(xué)位候選人麗貝卡·哈爾巴赫(Rebecca Halbach)，他們發(fā)現(xiàn)，口吃的DNA產(chǎn)生了兩個小RNA分子。這發(fā)生在蚊子胚胎發(fā)育的最早階段。但是，這些小RNA分子不會產(chǎn)生任何蛋白質(zhì)。這些RNA調(diào)節(jié)確實(shí)編碼蛋白質(zhì)的其他RNA片段的活性。在這種情況下，它們將與母親的RNA分子結(jié)合，然后將其分解。這一步至關(guān)重要，以至于缺少這些“調(diào)節(jié)性RNA”會導(dǎo)致母親的RNA分子繼續(xù)存在。
衛(wèi)星和恐龍
Van Rij強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)研究的非凡之處：“在這項(xiàng)研究中，我們做出了一些完全出乎意料的發(fā)現(xiàn)。盡管六十多年來首次發(fā)現(xiàn)了衛(wèi)星DNA，但對其功能的了解卻很少。在這項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上具有在開發(fā)的關(guān)鍵階段具有非常重要的功能?！?br />
從進(jìn)化的角度來看，該機(jī)制還很古老。范·里杰(Van Rij)：“我們與瓦赫寧根大學(xué)的研究人員一起檢查了一大批蚊子物種。這表明我們這種衛(wèi)星DNA和特定的調(diào)控RNA起源于大約2億年前，即三疊紀(jì)晚期。我認(rèn)為這些小RNA這么長時間保持不變是一件很棒的事情，這也特別表明它們具有重要的功能?！?br />
從蚊子到人類？
不同動物物種的胚胎發(fā)育的第一步之間有明顯的相似性，但是在分子水平上存在很大差異。在人類中找不到這種特殊的口吃DNA，但是其他衛(wèi)星DNA可能在人類或其他動物的胚胎發(fā)育中起作用。