Ми часто розглядаємо ДНК як важливу молекулу, що містить генетичні інструкції для багатьох істот, включаючи нас самих. Однак, не всі ділянки ДНК кодують білки, і некодувальна ДНК, яку раніше вважали "сміттям", тепер виявляється такою, що має безліч функцій.
Нещодавні дослідження припускають, що сателітна ДНК - це тип некодуючої ДНК, організований у рядки генетичного матеріалу, що повторюються, які можуть здаватися безглуздими на перший погляд. Можливо, це пояснює, чому різні види не можуть успішно розмножуватися один з одним.
Крім того, сателітна ДНК відіграє важливу роль в утриманні всіх хромосом клітини в одному ядрі, а клітинні білки відіграють роль в її організації.
Дослідження Мадхава Джаганнатана і Юкіко Ямашіти показало, що ця роль виконується по-різному у різних видів, що може призвести до генетичної несумісності. Зустріч різних стратегій між видами може стати причиною розпаду хромосом і ускладнити їхнє розмноження.
Автори своєї статті пропонують об'єднавчу схему, яка пояснює, як розбіжність супутникової ДНК між близькоспорідненими видами може призвести до репродуктивної ізоляції.
Раніше було вивчено розбіжність супутникової ДНК у геномах шимпанзе і людини, що викликало підозри щодо її ролі в процесі видоутворення. У новому дослідженні, проведеному на мухах Drosophila melanogaster та їхніх найближчих родичах, учені помітили, що видалення фрагмента сателітної ДНК, пов'язаного з певним білком, призводить до загибелі мух, оскільки їхні хромосоми розлітаються за межі клітинного ядра.
Однак цей фрагмент сателітної ДНК повністю відсутній у найближчих родичів мух, які чудово виживають і розмножуються. Вивчення гібридного потомства, виведеного від двох видів мух, підтвердило, що порушення відбуваються саме в ділянці хромосомної організації, яка опосередкована сателітною ДНК.
У результаті мухи гібридів швидко гинуть або стають стерильними, оскільки їхні хромосоми не вдається правильно організувати.
Дослідники глибше проникли в дослідження й отримали здорових мух-гібридів, видаливши гени, відповідальні за гібридну несумісність. Ці гени локалізовані в сателітній ДНК чистих особин.
Сателітна ДНК регулярно мутує, і дослідники вважають, що білки, пов'язані з нею, які утримують хромосоми разом, повинні еволюціонувати, щоб відповідати її змінам. У результаті кожен вид розвиває свою стратегію роботи із супутниковою ДНК.
Команда дослідників планує розробити білок, який успішно зв'язується із супутниковою ДНК двох різних видів, утримуючи хромосоми на своїх місцях. Це може призвести до можливості отримання життєздатного потомства між видами, але на реалізацію цієї ідеї знадобиться кілька років.
