Sekrety bakterii: czy ludzie mogą mieć również geny poza swoim głównym DNA?

WarsawNiedawne badania ujawniły zaskakujący aspekt genetyki bakterii. Naukowcy z Columbia University odkryli, że bakterie mogą wytwarzać tymczasowe geny, które unoszą się swobodnie poza ich genomami. To odkrycie sugeruje możliwość istnienia podobnych genów poza genomem ludzkim. Odkrycie to może prowadzić do rozwoju nowych terapii genetycznych.

Od lat 60. XX wieku naukowcy polegają na czytaniu DNA w chromosomach jako głównej metodzie badań genetycznych. Uważali, że genom zawiera wszystkie potrzebne do życia instrukcje. Jednak nowe badanie pokazuje, że bakterie nie stosują się do tej zasady. Badacze Samuel Sternberg i Stephen Tang odkryli, że geny tymczasowe, tworzone z RNA przez enzym zwany odwrotną transkryptazą, są kluczowe dla przetrwania bakterii.

Badanie ujawnia, że bakterie potrafią tworzyć dodatkowe kopie swoich genów dzięki specjalnemu procesowi z udziałem odwrotnej transkryptazy. Te tymczasowe geny odgrywają znaczącą rolę w komórce, zwłaszcza w obronie przed wirusami. Odkrycia te sugerują nowe możliwości w dziedzinie edycji genomu i terapii genowej.

Badacze odkryli, że bakterie wykorzystują dodatkowe geny poza swoim głównym DNA do ochrony przed wirusami. W tych systemach obronnych kawałek RNA, którego funkcja nie jest jeszcze znana, współpracuje z enzymem zwanym odwrotną transkryptazą, aby wytworzyć powtarzające się sekwencje DNA. To DNA pomaga bakteriom w produkcji białek, które są kluczowe dla ich obrony przed wirusami.

Zobacz również:

Dzisiaj · 03:23

Nowe podejście do choroby Alzheimera: odkrycia dotyczące mechanizmów i potencjalnych terapii

Ludzie mogą mieć podobne systemy. Ludzkie komórki mogą aktywować tymczasowe geny tylko w określonych sytuacjach, takich jak stres czy infekcja wirusowa. Może to zmienić nasze rozumienie kodowania genetycznego i fizjologii, pokazując, że genom jest bardziej elastyczny, niż sądziliśmy. Istnieją tysiące genów odwrotnej transkryptazy w ludzkim genomie, które jeszcze nie zostały zbadane. Niektóre z nich mogą przejawiać się jako podobne pozachromosomowe geny, których jeszcze nie odkryliśmy.

Dodanie technik bakteryjnych do badań genów ludzkich może usprawnić narzędzia do edycji genów. Choć CRISPR jest skuteczną metodą, posiada swoje wady. Użycie odwrotnych transkryptaz może poprawić działanie CRISPR, umożliwiając precyzyjne wprowadzanie nowej informacji genetycznej.

Badanie sugeruje, że bakteryjne odwrotne transkryptazy mają duży potencjał. Te enzymy mogą zostać zmodyfikowane, aby ulepszyć narzędzia edycji genomu, co mogłoby pomóc w leczeniu zaburzeń genetycznych. Jeżeli ludzie również wykorzystują pozachromosomowe geny do niektórych funkcji organizmu, może to zmienić nasze metody w medycynie i biotechnologii.

To badanie otwiera nowe kierunki w genetyce człowieka, której nadal nie w pełni rozumiemy. Analizując działanie tych systemów bakteryjnych, możemy odkryć nowe terapie genetyczne i zgłębić fundamentalne procesy życiowe.