Группа исследователей из Принстонского университета (Princeton University) в США под руководством Мариуша Новацки (Mariusz Nowacki) открыла новый механизм, управляющий крупными перестройками генома у инфузории Oxytricha.

Инфузории являются наиболее сложно устроенными из всех одноклеточных. Для них характерно наличие двух ядер, одно из которых (микронуклеус, малое ядро) используется только для передачи генетической информации следующим поколениям, тогда как другое (макронуклеус, большое ядро) является рабочим. В большом ядре представлен не весь генетический материал инфузории, а лишь те гены, с которых реально считываются РНК, используемые затем для синтеза белков в клетке. Зато эти гены находятся в большом числе копий. После полового процесса, представляющего собой обмен между двумя инфузориями половиной генетического материала малого ядра, большое ядро разрушается и воссоздается заново. При этом 95% генома вырезается и уничтожается, а оставшиеся участки многократно копируются, причем разные гены – разное число раз. До сих пор было неизвестно, каким образом осуществляется этот процесс. Эксперименты ученых из Принстона раскрыли механизм этого явления. Оказалось, что для правильного вырезания и копирования генетической информации при создании нового большого ядра инфузория использует РНК-копии хромосом старого большого ядра, которое после снятия этих копий разрушается.

Открытие американских ученых является крупным прорывом не только в понимании генетических механизмов инфузорий, но и в общей молекулярной генетике. Можно ожидать, что механизмы, аналогичные найденным у Oxytricha, могут быть обнаружены и у других видов.

Результаты работы изложены в статье авторов в Nature.