Tavola da disegno anziché saliera: la disposizione intelligente dei geni batterici
"I risultati ci hanno davvero sorpreso"
I bioinformatici della Heinrich Heine University Düsseldorf (HHU) e dell'Università di Linköping (Svezia) hanno stabilito che i geni nei genomi batterici sono disposti in un ordine significativo. Nella rivista scientifica Science si legge che i geni sono disposti in base alla loro funzione: Se diventano sempre più importanti in caso di crescita più rapida, si trovano vicino all'origine della replicazione del DNA. Di conseguenza, la loro posizione influenza il modo in cui la loro attività cambia con il tasso di crescita.
I geni sono distribuiti in modo casuale lungo il cromosoma batterico, come se fossero sparsi da una saliera? Questa opinione, sostenuta dalla maggioranza dei ricercatori, è stata ora contestata da un team di bioinformatici guidati dal professor Martin Lercher, responsabile del gruppo di ricerca in Biologia cellulare computazionale della HHU.
Quando i batteri replicano il loro materiale genetico in preparazione alla divisione cellulare, il processo inizia in un punto specifico del cromosoma batterico e prosegue lungo il cromosoma in entrambe le direzioni.
Il dottor Xiao-Pan Hu della HHU, autore principale dello studio ora pubblicato su Science: "Per un breve periodo di tempo durante questo processo, ci sono più copie di quei geni situati più vicini all'origine della replicazione che di quelli situati più lontano. Di conseguenza, i geni vicini all'origine possono essere Leggi tutto Bioinformatica: Pubblicazione frequente su Science".
"Abbiamo stabilito che questi geni sono particolarmente importanti per la crescita cellulare, ad esempio quelli i cui prodotti assemblano le proteine dei batteri", aggiunge il professor Lercher, autore corrispondente dello studio. Al contrario, i geni raramente necessari nelle fasi di crescita si trovano solitamente all'estremità opposta del cromosoma, dove vengono duplicati in ritardo.
I ricercatori hanno utilizzato metodi bioinformatici e matematici per analizzare le posizioni di oltre 4.400 famiglie di geni in più di 900 specie batteriche diverse. Hanno scoperto che la posizione dei geni lungo il cromosoma deve essere nata come conseguenza di una pressione evolutiva, poiché i batteri che possono crescere particolarmente velocemente grazie a geni posizionati in modo ottimale hanno un vantaggio evolutivo.
Il dottor Hu: "Ora capiamo meglio come i batteri controllano i loro geni. I risultati ci hanno davvero sorpreso. Forniscono un'eccellente spiegazione di un aspetto importante dell'evoluzione batterica: Il giusto posizionamento genomico ha dato ai batteri esistenti oggi un vantaggio sui loro rivali".
Lercher ha parlato di ulteriori potenziali applicazioni: "Questa comprensione può anche aiutare a progettare batteri sintetici più efficienti, ad esempio per applicazioni biotecnologiche o mediche".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
