Отцовская и материнская ДНК в грибах активны в разное время

Исследователи из Делфтского, Утрехтского и Вагенингенского университетов обнаружили, что гены от родительских ДНК в клетках многих грибов экспрессируются в разное время их развития. «Это означает, что при идентификации генов, участвующих в образовании плодового тела, сначала нужно выяснить, активна ли отцовская или материнская ядерная ДНК», — говорит докторант TU Delft Тис Германн. Результаты опубликованы в журнале PNAS 11 апреля 2018 года.

В исследовании изучалась экспрессия генов у модельного и обычного съедобного гриба. Было подтверждено открытое явление: «Многие грибы имеют в своих клетках два разных ядра, каждое со своим генетическим материалом. Гриб наследует ДНК от обоих родителей, но она не смешивается в одном ядре, как у людей. Мы увидели, что гены на обеих родительских ДНК экспрессируются в разное время в процессе развития — это было неизвестно ранее».

Это открытие означает, что при изучении грибов, например, в поиске генов, участвующих в образовании плодового тела, теперь необходимо сначала выяснять, какое из родительских ядер активно. Новое понимание молекулярных механизмов может быть использовано для выведения новых штаммов, улучшающих культивирование съедобных грибов.

Большая часть статьи в PNAS основана на диссертации Тиса Германна, защищённой 6 апреля в TU Delft. В ходе работы были разработаны методы биоинформатического анализа для понимания вариаций внутри и между грибами. Также было показано, что часть вариаций вызывает другой процесс — альтернативный сплайсинг, который ранее считался нехарактерным для грибов.

Тысячи случаев

Альтернативный сплайсинг — это процесс в клетках, позволяющий одному гену производить разные белки, каждый со своей функцией. Несмотря на серьёзные последствия нарушений сплайсинга для млекопитающих (рак, аутизм), в грибах он почти не изучался. Тис Германн продемонстрировал, что в грибе S. commune происходят тысячи случаев альтернативного сплайсинга.