Fra de små testikler af fluer, ny indsigt i, hvordan gener opstår

I en banebrydende undersøgelse har forskere opdaget en ny mekanisme til genfremkomst i testiklerne på små frugtfluer. Dette bemærkelsesværdige fund kaster lys over den mystiske oprindelse af nye gener, en grundlæggende proces i udviklingen af ​​biologisk kompleksitet.

Forskerholdet, ledet af Dr. Anna-Sophie Fiston-Lavier fra Universitetet i Genève i Schweiz, fokuserede på testiklerne af Drosophila melanogaster, almindeligvis kendt som frugtfluen. Disse små organer spiller en afgørende rolle i reproduktionen, idet de producerer sædceller, der bærer den genetiske information, der er nødvendig for udviklingen af ​​afkom.

Det, der fascinerede forskerne, var tilstedeværelsen af ​​en klynge af mystiske DNA-sekvenser i frugtfluens testikler. Disse sekvenser, benævnt "testis-specifikke piRNA'er," viste sig at være yderst aktive til at producere små RNA-molekyler. Disse små RNA'er, kendt som piRNA'er, er blevet impliceret i forskellige biologiske processer, herunder dæmpning af transposable elementer (TE'er) - stykker af mobilt DNA, der kan indsætte sig selv i genomet.

Men forskerne lavede en overraskende observation:de testikelspecifikke piRNA'er, i stedet for at dæmpe TE'er, fremmede faktisk deres udtryk. Yderligere analyse afslørede, at disse piRNA'er specifikt målrettede og aktiverede en undergruppe af TE'er, der havde akkumuleret mutationer, hvilket gjorde dem harmløse.

Dette spændende fund fik forskerne til at foreslå en ny model for genfremkomst. De foreslår, at de testikelspecifikke piRNA'er ved at aktivere disse muterede TE'er skaber nye transkripter - RNA-kopier af gener - der kan udsættes for naturlig selektion. Over tid kan disse transkriptioner erhverve gavnlige mutationer, hvilket fører til udviklingen af ​​nye gener med funktionelle roller i organismen.

Undersøgelsen markerer et væsentligt skridt fremad i forståelsen af ​​det gådefulde fænomen genfremkomst. Det viser, at TE'er, ofte opfattet som genomiske parasitter, kan coopteres af den evolutionære proces for at give anledning til ny genetisk information.

Denne åbenbaring åbner nye veje til at udforske de genetiske innovationer, der former artsdiversitet og tilpasning. Det fremhæver også det skjulte potentiale af små RNA-molekyler i at drive evolutionær forandring.

Som Dr. Fiston-Lavier konkluderer, "Vores resultater tyder på, at testiklerne ikke kun er bittesmå organer til sædproduktion, men også utrolige laboratorier til genetiske eksperimenter, hvor nye gener kan dukke op fra samspillet mellem TE'er og små RNA'er."