Gene -Architektur durch Zellteilung Geschwindigkeit beeinflusst

    Schnell-Lesen ist eine Technik verwendet, um schnell zu lesen . Es geht visuelle Suche nach Hinweisen auf Bedeutung und das Überspringen von nicht wesentlichen Worte und / oder Sätze . Ähnlich wie Menschen , sind biologische Systeme manchmal unter Selektionsdruck zu schnell "lesen" genetische Information . Gene, die zu schnell gelesen werden müssen, sind in der Regel klein , da je kleiner der Codierungs Nachricht ist, desto leichter wird es, sie schnell zu lesen. Jetzt haben Forscher von Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC , Portugal) und Zentrum für Molekulare und strukturelle Biomedizin ( Universität Algarve, Portugal ) entdeckt , dass neben Größe, ist auch das Gen Architektur wichtig für die Optimierung des Prozesses zu "lesen" . Diese Studie wurde nun in der Open-Access- Fachzeitschrift eLife * veröffentlicht .

    Das Forscherteam um Rui Martinho führte kam auf diesen Erkenntnissen während des Studiums die früheren Stadien der Entwicklung in der Fruchtfliege ( wissenschaftlicher Name, Drosophila melanogaster) . Es war bekannt, dass die Zeitsteuerung und Koordination des Zellzyklus und der Genexpression sind entscheidend für die normale Entwicklung . In den früheren Stadien der Entwicklung, teilen Zellen sehr schnell , aber zur gleichen Zeit, die sie richtig , um die gewünschten Proteine ​​zu produzieren "lesen" ihre Gene benötigen . Gene enthalten den "Code" , um Proteine ​​zu produzieren, aber Sequenzen , die so genannte Introns , die nicht für diesen Prozess benötigt werden und müssen daher vor der Proteinsynthese entfernt werden enthalten.

    Durch die Verringerung der Effizienz der Zellmaschinerie , die Introns entfernt , beobachtet das Research-Team , dass das Versagen auf dem " Lesen " in den Genen , die während der frühen Embryogenese exprimiert wurden , mit anderen Worten , wenn die Zellen sich schnell teilenden trat nur . Diese Beobachtung führt zu der Idee , dass der Prozess der Intronentfernungist zeitaufwendig , wodurch ein Problem in hochproliferative Gewebe, ein schmales Zeitfenster , um Gene zu exprimieren und Proteine ​​. Die Forscher bestätigten diese Hypothese Einführung eines untypischen Gen enthält mehrere Introns im frühen Embryo von Fruchtfliegen , und festgestellt, dass schnell teilenden Zellen waren nicht in der Lage , solche Gen effizient zu verarbeiten . So schloss das Team , dass Gene in schnell teilenden Zellen ausgedrückt brauchen nicht nur kurz , sondern auch meist ohne Introns sein. Dies könnte erklären, warum die meisten der Gene exprimiert während der Drosophila frühen Embryogenese keine Introns.

    Rui Martinho , sagt : "Unsere Arbeit zeigt, dass biologische Systeme geschoben Geschwindigkeitslesenauf eine andere Ebene : . Neben dem Löschen von nicht wesentlichen Worte und Sätze der Text kürzer zu machen , ihre gesamte Organisation verändert wurde , wobei meist ohne Absätze Natur Reaktion zu beschleunigen Lesen war einfach und effektiv: kurz und hochverdichtete Gene ohne Introns " .

    Leonardo Guilgur , Post-Doktorand an Rui Martinho Labor und Erstautor der Arbeit : fügen hinzu: " Vor kurzem wurde es von einer anderen Arbeitsgruppe , die die Hemmung der Maschinen, die Introns entfernt hat starke Aktivität gegen die meisten Krebszelllinien (welche Teilung gezeigt worden Zellen). Daher immer mehr über die Rolle der Entwicklungs Intron Reinigungsleistung nicht nur trägt zu unserem Verständnis eines biologischen Schlüsselprozess , sondern bietet auch eine neue Sondierungs Boden, um Antikrebs-Arzneimittel -Behandlungen zu entwickeln. "

    Ähnlich wie Drosophila melanogaster , haben andere Organismen, wie Moskitos und Zebrafisch auch viele Gene ohne Introns , die in der frühen Phase der Embryonalentwicklung exprimiert. Dies deutet darauf hin , dass ähnliche Einschränkungen für Gen -Architektur werden wahrscheinlich bei schnellen Entwicklung gemeinsam.