В течение прошлых 50 лет ученые пытались распутать тайну неортодоксального генетического последствия: В некоторых разновидностях ген от одного родителя выключает аналогичный ген от другого. Новое исследование явления – названный парамутацией – возможно, наконец объяснило, как это работает.
Бригада во главе с молекулярным биологом Вики Чандлер из Аризонского университета в Тусоне посмотрела на ген, который, как известно, определил цвет стебля кукурузы. Одна версия этого гена, названного B-Intense (B-I), производит фиолетовый пигмент. Но если Б-АЙ разделен на пары с другой версией гена, названного B’, B-I заставлен замолчать и производит очень мало пигмента – приводящий к главным образом зеленому стеблю.
Результат наследствен: B-I остается выключенным в следующем поколении, даже если B’ больше не там. В более ранней работе Чандлер и ее коллеги нашли, что этот результат парамутации потребовал действия второго гена, названного посредником paramutation1 (mop1), несмотря на то, что было неясно, что сделал этот ген. Таким образом, бригада изолировала и упорядочила mop1 и затем искала ключи к разгадке своей функции путем сравнения его с подобными генами на других растениях.В выпуске 20 июля Природы бригада сообщает, что mop1 очень похож на ген, найденный и в рисе и в родственнике растения горчицы.
На тех растениях генные кодексы для фермента назвали Зависимую от РНК полимеразу РНК (RDRP), делающую копии молекул РНК. И B-I и B’ содержат короткий раздел ДНК, повторенной семь раз, и в новом исследовании, Чандлер и ее коллеги приходят к заключению, что RDRP тиражирует РНК, расшифрованную от этих повторений. Поскольку существует больше этих повторений в B-I и B’, чем в других версиях гена (которые не испытывают парамутацию), больше этих молекул РНК производится. Как только РНК достигает уровня определенного порога, авторы предлагают, она может заставить версию B-I замолчать гена.
Действительно, доказательства, что РНК может заставить гены замолчать, были найдены в других организмах, включая мышей, у которых парамутация была также недавно продемонстрирована (ScienceNOW, 24 мая).Результаты могли «коренным образом изменить будущую работу в понимание механизма парамутации на растениях и… млекопитающих», говорит Шив Греуол, молекулярный биолог в Национальном Онкологическом институте в Молитвенном доме, Мэриленд.
Однако, он добавляет, что, в то время как механизм, предложенный авторами, вероятен, других нужно также рассмотреть.