Эволюция может включать «выключенные» гены для восстановления функции

Гены часто мутируют и теряют свою естественную или синтетическую функцию в ходе долгосрочной эволюции. Новое исследование учёных из Университета Стоуни-Брук, опубликованное в PNAS, показывает, что эволюция может использовать положительную обратную связь (ПОС) внутри клеток для восстановления функции генов.

Ключевые моменты исследования:

• В основе работы лежала идея и эксперименты студентки-бакалавра по биомедицинской инженерии Мирны Хейр.
• Исследователи использовали синтетическую ПОС в клетках дрожжей с помощью встроенной в хромосому генной цепи, чтобы изучить процесс восстановления утраченных функций генов.
• Эксперименты и компьютерные модели показали, что многие лекарства могут активировать мутантные гены устойчивости через этот механизм.
• Учёные подвергали популяции мутантных, чувствительных к лекарству клеток условиям, где восстановление устойчивости было бы выгодным. Были обнаружены сценарии адаптации как с восстановлением функции генной цепи, так и без него.

Значение для медицины:

Результаты также предполагают, что неактивные нефункциональные природные модули лекарственной устойчивости могут быстро восстанавливать функцию под действием препарата. Это может быстро превращать чувствительные к лекарствам раковые клетки или микробы в устойчивые.