Enzym som behövs för DNA-syntes kan också radera DNA.
I veckans nummer av Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, beskriver Uppsalaforskare en ny mekanism bakom en evolutionärt viktig process, som orsakar snabb minskning av DNA i bakteriers kromosomer. Rönen ökar förståelsen för hur stora förändringar i DNA-mängd gått till, något som bland annat skett hos bakterier som lever som parasiter inne i andra organismers celler.
Mängden DNA i bakteriers kromosomer kan snabbt förändras; antingen genom att öka, s k genamplifiering, eller minska, s k gendeletion. Dessa processer är evolutionärt mycket viktiga och upptäckten av ny mekanism som är inblandad då DNA försvinner har stor betydelse för att förstå vad som påverkar kromosomers stabilitet och varför mängden DNA kan minska i vissa typer av bakterier.
– Hur snabbt och genom vilka mekanismer DNA kan försvinna från kromosomen är en central genetisk och evolutionär fråga, säger professor Dan I Andersson, som är huvudansvarig för studien.
Tidigare har denna typ av drastiska genminskningar, deletioner, mest studerats i artificiella modellsystem med två långa identiska och närliggande DNA-sekvenser. Normala spontana deletioner bildas däremot på ett annat sätt och där DNA-sekvenserna dessutom ofta är långt ifrån varandra.
I den aktuella studien har doktoranden Sanna Koskiniemi genomfört omfattande genetiska analyser av Salmonellamutanter och visar att en speciell typ av DNA-syntetiserande enzymer är nödvändiga spontana deletioner ska bildas i bakterier. Denna nya funktion har tidigare aldrig beskrivits hos dessa enzymer. Genom att genetiskt inaktivera eller överproducera dessa enzymer kunde forskarna visa att deletionshastigheten sjönk eller ökade upp till 30 gånger.
– Dessa resultat kan förklara hur och varför olika organismers DNA-innehåll varierar och vilka genetiska mekanismer som styr detta, säger professor Dan Andersson, som menar att bakterier som antingen lever som parasiter inne i celler eller i symbios med andra organismer, är av särskilt intresse.
– Det har nämligen ofta små kromosomer på grund av att DNA försvunnit under evolutionen. Med dessa nya data kan vi bättre förstå och förutsäga hur DNA elimineras från kromosomer.
Kontaktinformation
För mer information, kontakta Dan I Andersson, tel: 018-471 41 75, dan.andersson@imbim.uu.se
