Когда вредных мутаций много, они не так вредны

Шведские Ученые в процессе остроумного эксперимента показали, что у бактерий имеются средства Для уменьшения вреда, приносимого накапливающимися в геноме мутациями.

��окуда ��утаций ��емного, ��изнеспособность ��нижается ��ропорционально ��х ��ислу, ��о ��ри ��удущем ��акоплении ��утаций ��меньшение ��изнеспособности ��се ��олее ��амедляется.

��руппа ��ченых ��озглавляемым ��аном ��ндерссоном (Dan Andersson) ��з У��иверситета У��псалы (��веция) ��адалась ��опросом: ��ак ��еняется ��изнеспособность ��рганизма �� ��роцессе ��акопления �� г��номе ��лучайных ��утаций? ��ля ��воего ��ксперимента У��еные ��оздали ��астоящее ��удо г��нной ��нженерии - ��актерию �� ��егулируемой ��коростью ��утагенеза. ��тобы ��онять, ��ак ��м ��то ��олучилось, ��адобно ��делать ��аленькое ��тступление.

��ще ��е ��ак ��авно ��иологи ��ыли ��верены, ��то ��озникновение ��утаций - ��роцесс ��бсолютно ��лучайный �� ��енаправленный. �� ��астоящее ��ремя ��звестно, ��едь ��то ��е ��уквально ��аким ��бразом. ��ивая ��летка, ��амо ��обой, ��е ��ожет " ��ассчитать ", ��акое ��менно ��справление г��нома ��й �� ��анный ��омент ��ыгодно, �� ��е ��ожет ��ерекроить ��вои г��ны ��о ��аранее ��амеченному ��лану. ��о ��ывает ��ногда ��ыгодно ��величить ��астоту ��озникновения ��лучайных ��утаций ��о ��сем г��номе ��ли �� ��тдельных ��го ��частках. �� ��елать ��то ��летки ��меют. �� ��римеру, �� ��ишечной ��алочки ��бнаружены ��аким ��бразом ��азываемые SOS-г��ны, ��ключающиеся �� ��асти ��кстренных ��лучаях. ��дин ��з ��их - г��н dinB - ��одирует ��клонную �� ��шибкам ��НК-��олимеразу (��елок, ��правляющий ��озданием ��опий ��олекул ��НК). ��ктивизация г��на dinB ��риводит �� ��езкому ��величению ��астоты ��утаций. �� ��асти ��мертельно ��пасных ��итуациях ��то ��ожет ��казаться ��пасительным ��ля г��бнушей ��опуляции ��икробов: ��друг ��акой-��о ��з ��озникших ��утантов ��кажется ��олее ��изнеспособным �� ��анных ��словиях?

��менно ��тот г��н dinB �� ��ыл ��рименен ��ля ��оздания ��икроба �� ��егулируемой ��коростью ��утирования. У��еные ��оединили г��н dinB �� ��ромотором, ��ндуцируемым ��ахаром ��рабинозой (��ромотор - ��егуляторный ��часток ��НК, ��т ��троения ��оторого ��ависит, �� ��аких ��итуациях �� �� ��акой ��нтенсивностью ��удет ��рудиться ��оседний �� ��им г��н ��ли ��руппа г��нов). ��олучившуюся ��онструкцию ��ставили �� г��ном ��актерии Salmonella typhimurium. ��то ��ало ��озможность ��есьма ��онко ��егулировать ��езвость ��утагенеза г��нно-��одифицированной ��актерии, ��росто ��еняя ��онцентрацию ��рабинозы �� ��реде. ��ем ��ольше ��рабинозы, ��ем ��ктивнее ��аботает г��н dinB �� ��ем ��ольше ��шибок-��утаций ��роисходит ��ри ��епликации (��опировании) ��олекулы ��НК.

��вторы ��оказали, ��то ��утации �� ��одифицированной ��актерии ��роисходят ��лучайным ��бразом �� ��аспределяются ��олее ��ли ��енее ��авномерно ��о ��сем г��ному.

��изнеспособность ��актерий-��утантов ��ценивалась ��о ��корости ��х ��азмножения. ��казалось, ��то ��о ��ере ��акопления ��утаций ��изнеспособность ��начала ��нижается ��ыстро, ��о �� ��удущем, ��огда ��оличество ��утаций ��ереваливает ��а 3-5 ��есятков, ��меньшение ��изнеспособности ��есьма ��чень ��ыстро ��амедляется.

��вторы ��редположили, ��то ��меньшение ��редоносности ��утаций ��о ��ере ��овышения ��х ��исла ��меет ��озможность ��ыть ��вязано �� ��еятельностью ��елков-��аперонов, ��беспечивающих ��равильное ��ворачивание (��кладку) ��ных ��елковых ��олекул. ��овышение ��исла ��утантных (�� ��отому ��еправильно " ��вернутых " ) ��елков �� ��летке ��силивает ��ероятность ��риведения �� ��осту ��роизводства ��аперонов, ��оторые ��ывает ��пособны ��омочь ��аже " ��спорченному " ��елку ��вернуться ��равильно. ��ля ��роверки ��того ��ерсии ��ыли ��змерены ��онцентрации ��аперонов �� ��актерий �� ��азным ��ислом ��акопившихся ��утаций. ��казалось, ��то �� ��иниях �� ��ольшим ��ислом ��утаций ��ровень ��аперонов �� �� ��равду ��чень ��ыстро ��овышен.

��ак, ��ивая ��летка �� ��асти ��лучаях ��пособна ��е ��олько ��егулировать ��езвость ��утирования ��воего г��нома, ��о �� ��езультативно ��правляться �� ��редоносным ��ействием ��озникших ��утаций.

��ажность ��ткрытия �� ��ом, ��то ��аличие ��одобных ��омпенсаторных ��еханизмов ��ает ��рганизмам ��озможность ��ез ��резмерного ��щерба ��ля ��ебя ��акапливать ��утации, ��оторые ��меют ��озможность �� ��удущем " ��ригодиться " ��стественному ��тбору ��ля ��оздания ��овых ��орм ��изни. ��едь ��акая ��ы ��о ��и ��ыло ��утация, ��редная ��егодня, ��ожет ��казаться ��олезной ��автра, ��огда ��равила ��еременятся.

��лементы