Сторінками «Колапсу»: про некодувальні ділянки й метаморфоз ссавців

В анотації до «Колапсу» йдеться про бурхливий метаморфоз у немовлят, що закінчується повною перебудовою тіл і переходом на безкисневий метаболізм. 

У першому блозі з трьох розбираємося, до чого тут некодувальні ділянки ДНК — без спойлерів (майже), але з інформацією, яка стане вам у пригоді під час читання.

Наша ДНК складається з кодувальних і некодувальних ділянок.

Кодувальні ділянки містять інструкції для створення білків основних робочих молекул організму, які будують і відновлюють тканини, передають сигнали, запускають хімічні реакції тощо. Вони займають лише 1-2 % геному. 

Натомість некодувальні ділянки близько 98 % геному. 

Геном — це повний набір генетичної інформації організму, закодований у ДНК. 

Раніше вважалося, що некодувальні ділянки не виконують жодних важливих функцій, тому їх називали «сміттєвими». Нині відомо, що вони регулюють активність генів, формують структуру геному, беруть участь у розвитку мозку та захищають генетичну інформацію від пошкоджень.

Некодувальні ділянки швидше змінюються в процесі еволюції, і завдяки цьому адаптація відбувається без порушення основних білкових функцій. Саме в цих ділянках часто виникають нові регуляторні елементи, здатні змінити риси виду.

Такі регуляторні зміни накопичуються поколіннями й зрештою формують істотні відмінності між видами. Генетичний код людини й шимпанзе збігається приблизно на 98,5 %. Однак ми маємо багато відмінностей у зовнішності та поведінці, і це пов’язано не з білками, а з тим, як, коли й за яких умов вони виробляються. Усе вирішує регуляція, закладена в некодувальних ділянках.

Тепер уявіть, що SDI-агент проникає в клітини немовлят і переписує кілька відсотків «сміттєвої» ДНК. Що відбувається далі? 

Починається перетворення, або стрімкий метаморфоз. Адже варто змінити навіть невеликий відсоток таких регуляторних сегментів — і організм перебудовується за новими правилами.

«Метаморфоз починається з падіння температури тіла. Про механізм нічого не скажу, немовлят доправляли в госпіталь після того, як перетворення розпочиналося. Припускаю, агент знижує температуру, щоб притлумити імунну реакцію. Перетворення триває добу-дві, іноді довше. В цей час у крові зростає концентрація тироксину, транстиретину, екдизону, альбуміну і цілої низки гормонів, які у земноводних і комах забезпечують перебудову організму під час метаморфозу», — пояснює Бенцоні у «Колапсі».

Перетворення справді є характерною рисою комах, земноводних і деяких морських тварин, зокрема медуз чи морських їжаків. У цих організмів метаморфоз закладений в програму розвитку.

Ссавцям метаморфоз не притаманний. Наш організм не перебудовує себе заново — він змінюється поступово, через поділ і диференціацію клітин.

Якщо SDI-агент переписує регуляторні сегменти ДНК немовлят, чи здатний їхній організм завершити перетворення? І якщо здатний, то якою ціною для тіла і мозку?

Передзамовляйте «Колапс», щоб у лютому наступного року першими дізнатися більше.

Пошук на сайті

Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Post Type Selectors