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Da imunidade de bactérias à planta de sexo

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É que um dos únicos três marcadores conhecidos não está fora do campo dos germes que visam diretamente o DNA? Agora, os pesquisadores liderados por Jiaoki Fang, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA), provaram que esse marcador-N 4-titilecetocina (4MC)-o lírio é necessário para o desenvolvimento e a maturidade dos espermatozóides. Merchantia PolymerfaUm organismo -chave na evolução da planta. A pesquisa foi publicada CélulaO

É preciso um fóssil vivo para criar algumas pesquisas interessantes sobre a vida e a evolução. Shawla parente, fígado Marchantia Uma das variantes de plantas existentes mais antigas e provavelmente a linhagem mais antiga da planta para a colônia terrestre. Além de sua eficácia central na transformação de plantas entre ecossistemas aquáticos do ecossistema aquático, Marchantia Ainda usando uma forma paterna de criação, que a maioria das plantas não está mais disponível. Outras plantas desenvolveram se reproduzindo sexualmente independentemente da água, Marchantia O esperma é liberado na superfície da árvore e as plantas femininas mais próximas podem nadar para fertilizar as plantas femininas mais próximas. No entanto, muitos aspectos moleculares disso Marchantia A função de esperma permanece no escuro até hoje.

O grupo de Giaoki Feng no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) usa esta planta única como modelo para revelar os princípios moleculares desconhecidos que rejeitaram a evolução da reprodução sexual. E suas últimas pesquisas são nada menos que inovadoras. “Nosso estudo fornece as evidências finais para um novo marcador de DNA em plantas ou animais com funções muito importantes: é necessário para a reprodução sexual MarchantiaEspecialmente em árvores masculinas, afetam o desenvolvimento de espermatozóides “, diz Fang. As investigações podem conter aplicações na biotecnologia, a menos que a sequência de DNA subjacente possa abrir a atitude para controlar a expressão do gene sem alterar a sequência.

Uma longa pesquisa fora do campo dos germes

A n4-methyllsitosina (4 MC) é uma forma de imunidade em bactérias, disfarçando seu genoma de enzimas que reduzem sequências estranhas adicionando um grupo químico metilo espaços de direcionamento. É um dos três marcadores de DNA conhecidos: 4 MC, 5 MC e 6 Ma. Como as máscaras dos marcadores químicos não apenas mudam, seus sintomas gregos são chamados de “marcador epignético” baseados na API, que significa “externo” ou “ao redor”. 4 MC e 5 MC são alterações químicas no nucleotídeo da citosina – um dos blocos de construção de DNA – 6 Ma visa o único nucleotídeo de adenina. Como nunca foi documentada em plantas ou animais, 4 MCs estão interessados ​​há muito tempo na comunidade científica.

As camadas são “loucas” – por mais necessárias o esperma fofo

Em busca dos processos moleculares de espermatozóides em Marchantia, Fang e sua equipe distinguiram as duas ondas que se estendiam sobre o desenvolvimento de espermatozóides. Essas duas ondas literalmente dão o genoma do esperma para cobrir. Eles mostraram que a primeira onda corresponde a 5 MC, uma mudança de DNA já é conhecida em animais e plantas que notam e silenciam o chamado “gene de salto”. No entanto, a segunda onda da metlificação por si só não pôde explicar a segunda onda do gene codificador, os dois núcleos-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhoti-dhotiya. Além disso, o grupo mostrou que os genes da sequência com o N4-Sitosina metiltransfrace foram expressos na mesma janela do desenvolvimento de espermatozóides da planta nas bactérias, apenas a equipe tropeçou no enzam por 4MCs.

Inspirados nesta invenção, eles usaram inúmeras técnicas quantitativas para mostrar que eram realmente culpadas de 4 MC. Eles descobriram que 4MCs eram responsáveis ​​por quinze por cento da citosina metilada apenas em maduras Marchantia As bactérias espermáticas são inferiores a um por cento de contraste. “Usando uma bateria do método experimental final, podemos dizer com segurança que temos certeza sobre nossos resultados”, disse Fang. “As camadas de 4mc identificamos Marchantia Louco para pensar esperma ” Marchantia Exceto pelo esperma 4 MC, a planta não pode mais competir pelos espermatozóides da planta: seu mergulho se torna lento e menos direcionado, sua fertilidade diminuiu severamente e mesmo nos raros casos de fertilização bem -sucedida, o desenvolvimento primário da planta é afetado.

Transferência de gene horizontal

Outra forma de metilicação do DNA, 6 Ma, estava enganando outros pesquisadores antes de pesquisá -lo em diferentes organismos antes de procurar contaminação bacteriana. Tem um gosto ruim diante dos cientistas e o DNA levou a investigações no campo da metlificação. “É muito importante usar vários métodos distintos para a detecção de metilicação do DNA, e queríamos garantir que nossas reivindicações fossem apropriadas. Mas, de alguma forma, o alto nível de 4MC foi útil para a nossa confiança. Afinal, nenhuma bactéria carrega tanta metílica”, diz Fang. No entanto, como 4 Mc Rose Marchantia Em primeiro lugar? O norte contém a transferência de material genético entre diferentes espécies além da reprodução sexual, um evento evolutivo ou HGT conhecido como transferência horizontal de genes.

Bactérias e plantas – em uma escala evolutiva – é relatado que o HGT ocorreu com frequência. Provavelmente está atingindo 4 mc MarchantiaOs eventos de HGT da planta de bactérias do solo contribuíram para a transferência da planta para o ambiente terrestre. “Pode ser um dos eventos ad-hoc da natureza que aumentam a evolução. A transferência horizontal de elementos genéticos de bactérias Marchantia A planta se tornou bastante útil, então o recurso foi mantido e selecionado para ela “, explica Fang.

Esperando para descobrir mais 4 MC?

O fígado é o único grupo de plantas em que 4 MC foi documentado pela decisão de hoje. “No entanto, nossas perguntas provavelmente não são uma coincidência”, disse Fang. De fato, na fase de desenvolvimento inicial dos mamíferos, geralmente há uma ampla gama de alterações re -formadas, totalmente removidas e de DNA, totalmente removidas e as alterações epignéticas do DNA. “Assim, nossas outras plantas e animais podem precisar visitar uma janela específica do desenvolvimento de 4

O presente estudo lança luz sobre uma atividade básica de reprodução sexual que se desenvolveu na natureza e pode encontrar aplicações na biotecnologia. Espalhando a função precisa da mudança epignética de 4 MC MarchantiaEsse processo molecular pode ser possível como um equipamento de edição de genoma epignético, ou seja, métodos que visam o gene do gene sem alterar a sequência de DNA.

A pesquisa atual foi lançada no Departamento de Biologia do John Center, células e desenvolvimento em Norwich, Reino Unido, antes de ingressar no corpo docente do Instituto de Ciência e Tecnologia da Ziaoky Fang.

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