TF-High-Evolutionary (TF-HighEvo) adlı yeni texnika çoxhüceyrəli orqanizmlərdə de-novo mutasiyalarını geniş miqyasda qiymətləndirməyə imkan verir. Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyası (EMBL) və Maks Plank Cəmiyyətinin Fridrix Mişer Laboratoriyasının tədqiqatçıları ilə əməkdaşlıqda hazırlanmış bu texnika gen tənzimləmə şəbəkələrinin təkamül dinamikası və onların həyatın müxtəlifliyinin formalaşmasında rolu haqqında təzə fikirlər təqdim edir.

Bu məqalə Molecular Biology and Evolution jurnalında dərc olunub .

Gen tənzimlənməsi orqanizmlərin inkişafı və təkamülündə mühüm rol oynayır, transkripsiya faktorları (TF) gen ifadəsini idarə edən əsas komponentlər kimi xidmət edir. Ənənəvi olaraq, Drosophila melanogaster-də (ümumiyyətlə meyvə milçəkləri kimi tanınır) genetik variasiyanın öyrənilməsi daimi genetik variasiyaya (artıq mövcud mutasiyalar ) əsaslanırdı .

Sürətlə çoxalan və yüksək mutasiya sürətinə malik bakteriyalar kimi birhüceyrəli orqanizmlərdən fərqli olaraq milçəklərin çoxalma və mutasiya nisbəti daha aşağıdır ki, bu da de-novo mutasiyasının qısa müddətdə öyrənilməsinə mane olur.

Bundan əlavə, tədqiq edildiyi bütün orqanizmlərdə ən çox genetik variasiya genlərdə deyil, genomun tənzimləyici bölgələrində olur. Bu tənzimləyici bölgələrdə mutasiyaların təsirini başa düşmək, mutasiyaların təsirinin proqnozlaşdırıla biləcəyi genetik mutasiyalarla müqayisədə xüsusilə çətindir.

TF-HighEvo metodu Drosophila-da mutasiya dərəcəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırmaqla bu problemləri həll edir ; ən əsası, o, bunu müəyyən bir yola uyğun şəkildə edir. Bu yeni üsul tədqiqatçılara gen ifadəsini idarə edən TF-lərə mutator əlavə etməklə de-novo mutasiyalarını öyrənməyə imkan verir və tədqiqata bu genetik dəyişikliklərin xüsusiyyətlərə necə təsir etdiyini araşdırmağa imkan verir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=183&slotname=8188791252&adk=2823516881&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=730&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1726471103&rafmt=11&format=730×183&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-09-technique-boosts-mutation-fruit-flies.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI4LjAuNjYxMy4xMzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMjguMC42NjEzLjEzOCJdLFsiTm90O0E9QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOC4wLjY2MTMuMTM4Il1dLDBd&dt=1726470993793&bpp=1&bdt=108&idt=93&shv=r20240911&mjsv=m202409100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Ddd084782a3980897%3AT%3D1725971170%3ART%3D1726470943%3AS%3DALNI_Ma1uv12HX_ctV-7loP2Dla_dLGslw&eo_id_str=ID%3D6cdee71e935b6dcb%3AT%3D1725971170%3ART%3D1726470943%3AS%3DAA-AfjZEH1DAbfRV50frmhACTroQ&prev_fmts=0x0%2C730x280%2C928x1012&nras=2&correlator=7029747294652&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=457&ady=1984&biw=1903&bih=911&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C44798934%2C95338229%2C95341662%2C95341671&oid=2&psts=AOrYGskfhnz3pqB0g65_appG9qZ-7bNmcDnlJGJM9acRjbLgw5mLfDhgcolrKc_KJp7GVU3_8r3w_MTsisTajeEaH95wIiY&pvsid=3697308904595003&tmod=609912928&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C911&vis=1&rsz=%7C%7CpEebr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Bu üsul TF-lərin in vivo birləşməsinin faydalarını aktivasiya ilə induksiya edilmiş deaminaza (AID) ilə birləşdirərək, Drosophila-nın tənzimləyici şəbəkələrində TF-ni birləşdirən yerlərdə davamlı mikrob xətti mutasiyalarını təmin edir.

Tədqiqatçılar öz araşdırmalarında TF-HighEvo-nu ifadə edən Drosophila populyasiyalarının təbii populyasiyalarda olanlardan daha yüksək nisbətdə mutasiyalar yığdığını nümayiş etdirdilər. Bu mutasiyalar hədəflənmiş TF bağlanma yerləri ətrafında toplanıb, etiketlənmiş TF-lərin, Bikoid və Distal-azların inkişaf rollarına uyğun gələn fərqli morfoloji fenotiplərə gətirib çıxarır. Bu amillər milçəklərin erkən embrion inkişafında və əlavələrin böyüməsində iştirak edir.

Tübingendəki Maks Plank Cəmiyyətinin Friedrich Miescher Laboratoriyasının aparıcı tədqiqatçılarından biri olan doktor Luisa Pallares, “Bu yanaşma oyunu dəyişdirir” dedi. “Bu, meyvə milçəklərində eksperimental təkamülə yaxınlaşmağın əvvəllər ağlasığmaz yollarını açacaq. TF-HighEvo bizə miqyasda mutasiya mənzərəsini tədqiq etməyə imkan verməklə, fenotipik variasiyanın genetik əsasını və xüsusi yolların necə inkişaf etdiyini qiymətləndirməyə imkan verir.”

Drosophila xaricində: Çoxhüceyrəli biologiyaya təsirlər

Bu tədqiqatın nəticələri Drosophiladan kənara çıxır, çünki hazırlanmış metodologiyalar digər çoxhüceyrəli orqanizmlərə də tətbiq edilə bilər. De-novo mutasiyalarını idarə olunan şəkildə induksiya etmək və öyrənmək bacarığı inkişafın və təkamülün genetik əsaslarını daha dərindən başa düşməyə kömək edəcək, təkamül, inkişaf və sintetik biologiyada gələcək bioloji sualları potensial olaraq məlumatlandıracaq.

Bundan əlavə, Drosophila ilə əlaqəli tədqiqatlara görə altı Nobel mükafatı verilmişdir ki, bu da meyvə milçəyi tədqiqatının genetika, inkişaf və fiziologiyanı anlamamıza əhəmiyyətli töhfələrini vurğulayır.

Model sistemlərdə genetik pozğunluqların təsirlərini anlamaq üçün beynəlxalq səylər artdıqca, TF-HighEvo metodu bu sahədə əhəmiyyətli irəliləyiş kimi seçilir. Bu yanaşma gen tənzimlənməsinin öyrənilməsini gücləndirəcək və genetik variasiyaların təkamül uyğunlaşmalarına necə səbəb ola biləcəyini daha geniş başa düşməyə kömək edəcəkdir.

Daha çox məlumat: Xueying C Li və digərləri, TF-High-Evolutionary: Drosophila Tənzimləyici Genom, Molekulyar Biologiya və Təkamülün Genetikasının və Təkamülünün Tədqiqi üçün Gen Tənzimləyici Şəbəkələrin İn Vivo Mutagenezi (2024). DOI: 10.1093/molbev/msae167

Jurnal məlumatı: Molekulyar Biologiya və Təkamül 

Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilmişdir