Но в исследовании, опубликованном в текущем выпуске eLife, исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили, что белки-наблюдатели фактически тренируются для большой игры. Они обнаружили, что белки биохимически взаимодействуют с тысячами областей генома, чтобы изменить структуру хромосомного материала, хотя лишь немногие из них действительно способны изменять экспрессию генов.
«Раньше считалось, что эти белки тратят время и энергию, как офисные работники, проводящие время в Facebook», — сказал Дэвид Арности, профессор биохимии и директор Инициативы по экспрессии генов в развитии и болезнях. «Но на самом деле они больше похожи на бейсболистов, которые тренируются в битах, разогреваются для настоящей вещи — фактического переключения генов."
Это открытие, сделанное при изучении переключателей генов у дрозофилы или плодовой мухи, может привести к лучшему пониманию комплексов ДНК / белок, которые контролируют экспрессию генов, и указывает на пути, по которым эти элементы могут развиваться.
Это может иметь серьезные последствия для здоровья человека с потенциальным применением при лечении таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и различные виды рака.
«Понимание переключателей управления важно для понимания того, как работают люди, и понимания нашей уязвимости перед болезнями», — сказал Арности.
В лаборатории Арности аспиранты Куртулус Кок и Ли Ли разработали новый метод прямого отслеживания биохимического воздействия регуляторного белка на эмбрион. Изучая эту деятельность, исследователи сделали новые выводы, предполагая, что предыдущие полногеномные исследования могут ошибочно принять такую «практику ватина» за фактические регуляторные элементы, различие, которое важно для понимания того, как мутации в геноме могут влиять на экспрессию генов.
Но практика также может сыграть долгосрочную роль.
«Этот процесс предоставляет эволюционную возможность, когда элементы« практики »могут быстро превратиться в реальные, позволяя легко перепрограммировать генетические сети под давлением эволюции», — сказал Арности. "Это существенно меняет оценки активных и псевдогенных переключателей — текущий подход слишком упрощен."
Что касается плодовых мушек, то их использование в качестве модельной системы — вопрос удобства. Общий геном плодовых мушек типичен для многих животных. Они недороги, просты в обращении и имеют короткий жизненный цикл.
«У плодовых мушек та же молекулярная схема, что и у людей, восходящая к древним механизмам, которым более 500 миллионов лет», — сказал Арности.