Древнейший биотехнологический объект - пекарские дрожжи - способен выживать благодаря человеческим генам - Гранит науки - 2015-06-08

Дрожжи и человека разделяет один миллиард лет эволюции, что не разобщило эти организмы окончательно. Как показало исследование, проведенное Эдвардом Маркоттом (Edward Marcotte) из Техасского университета в Остине (Texas University, Austin), почти половина из жизненно необходимых дрожжам 414 генов, имевших человеческое происхождение, успешно работала в одноклеточных грибах и не давала им погибнуть. «Это довольно удивительно и означает, что одни и те же гены спустя миллиард лет могут выполнять одни и те же функции», - прокомментировал работу коллег для Science NOW Мэтью Хан (Mattew Hahn) из Университета Индианы в Блумингтоне (Indiana University, Bloomington). В самом по себе подобии между высшими организмами и пекарскими дрожжами на молекулярном уровне ничего удивительного нет, в нашем геноме присутствует почти треть дрожжевых генов, и аминокислотные последовательности сопоставимых белков человеческого и дрожжевого организмов совпадают на 30 с лишним процентов. Но особый интерес Эдварда Марккота и его соавторов по статье в одном из майских номеров Science (21 May, 2015) вызвал пример общих по структуре, но разных по функциям генов, которые у млекопитающих контролируют образование новых кровеносных сосудов, а у дрожжей отвечают за стрессовые реакции. «Мы задались вопросом, до какой степени гены дрожжей и человека могут совпадать функционально?», - говорит Маркотт. Для этого ученые решили методично проверить , как работают у дрожжей человеческие гены. Выбрав четыре с лишним сотни генов, без которых грибы не выживут – это, в частности, гены, участвующие в контроле метаболизма и избавлении от клеточного мусора (то есть накапливающихся в организме отходов жизнедеятельности -дефектных белков и отмерших клеток), исследователи внесли в геном дрожжей человеческие версии этих генов. Важным условием эксперимента было отключение или удаление у дрожжей аналогичных собственных генов. При культивировании дрожжевых клеток выяснилось, что гены человека вполне заменяют дрожжевые эквиваленты. Авторы установили, что 176 генов человека позволяют дрожжам пережить жизненноважные потери собственных генов. Затем Маркотт с коллегами, задавшись вопросом, что отличает эти заменяемые гены, оценили около сотни параметров – от длины генетической последовательности до распространенности в организме кодируемого ею белка. Оказалось, что степень подобия ДНК особой роли не играет, зато важное значение имеет сгруппированность генов. Если группа генов работает в тесном взаимодействии, то они или заменимы все вместе или не заменимы совсем. Эксперименты Маркотта, по «гуманизации» дрожжей могут иметь практическое применение для испытания новых лекарственных препаратов. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».