Сотни человеческих генов в ДНК грибка

Генетики успешно вставили сотни человеческих генов в ДНК грибка

Генетики успешно пересадили около двух сотен человеческих генов в ДНК дрожжей, заменив ими аналогичные по своим функциям фрагменты генома грибка, что в очередной раз подтвердило общее эволюционное происхождение всех живых существ на Земле.

Международная группа генетиков создала несколько десятков новых сортов трансгенных дрожжей, весомая часть генов которых была заменена их человеческими аналогами без вреда для их жизнеспособности, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Все живые клетки на Земле используют большое количество общих компонентов, которые, как оказалось, даже через миллиарды лет независимой эволюции, можно без проблем менять местами. Это открытие, замена генов дрожжей человеческой ДНК, является великолепной демонстрацией того, что вся жизнь на Земле происходит от одного и того же источника», — заявил Эдвард Маркотт (Edward Marcotte) из университета штата Техас в Остине (США).
Маркотт и его коллеги смогли «очеловечить» грибы в ходе крайне долгого и кропотливого исследования структуры генома обычных хлебопекарных дрожжей, в рамках которого ученые искали самые древние и мало изменившиеся гены со времен разделения предков животных и грибов.
По словам ученых, геном дрожжей содержит в себе около четырех сотен генов, критически важных для их жизнедеятельности и почти не поменявшихся за сотни миллионов лет раздельной эволюции животных и грибов. Каждый из таких генов Маркотт и его коллеги заменяли его человеческой версией и наблюдали за тем, выживает ли грибок после такой «операции».

К большому удивлению биологов, почти половина подобных замен увенчалась полным успехом – 176 человеческих генов из 414 оказалась полностью совместимой с геномом дрожжей и работоспособной внутри клетки грибка.
Столь удачная пересадка заставила ученых задуматься о том, что влияет на успешность подобных замен. Проанализировав структуру замененных генов дрожжей и их человеческих аналогов, ученые пришли к достаточно неожиданному выводу.

Оказалось, что совместимость в большей степени зависела не от того, как мало или много различий в структуре было между генами, а от того, в какой «модуль», набор генов, исполняющих одну крупную задачу, они входили. Если человеческий и грибковый гены входили в один и тот же модуль, то их, скорее всего, можно было поменять местами, и наоборот.

По оценкам Маркотта, в общей сложности в геномах человека и дрожжей содержится около тысячи подобных взаимозаменяемых генов. Как он полагает, их массовая пересадка в геном грибков поможет создать лабораторные организмы, на которых медики смогут проверять новые лекарства и выяснять, какие мутации в наших генах могут приводить к развитию наследственных болезней.

В ближайшее время, по словам авторов статьи, они сделают первый шаг к решению этой задачи, попытавшись пересадить сразу около трех десятков генов в ДНК дрожжей.