Bakteerien ja ihmisten geeniperimästä löytyi uusi mutaatiomekanismi
DNA-sekvenssipätkän mutaatiot tapahtuvat vaiheittain.
Kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt uuden, sekä bakteereille että ihmisille mutaatioita aiheuttavan korvautumismekanismin, jonka seurauksena lyhyen DNA-pätkän alueelle voi syntyä kerralla useita muutoksia. Tutkimus tehtiin tarkastelemalla paljon mutaatioita sisältäviä DNA-sekvenssipätkiä.
”Uuden mutaatiomekanismin yleisyyden selvittämiseksi genomiaineistoja analysoitiin laskennallisilla bioinformatiikan menetelmillä ja louhimalla mutaatiotapahtumaan liittyvää massiivista genomidataa”, kertoo akatemiatutkija Pekka Marttinen Aalto-yliopiston tietotekniikan laitokselta.
Mutaation aiheuttamat muutokset bakteerien toiminnassa todennettiin muun muassa mittaamalla proteiinituotantoa ja siinä tapahtuvia muutoksia. Kokeellisesti havaittuja muutoksia bakteerien genomeissa ei pystytty selittämään millään aiemmin tunnetulla mekanismilla.
Antibiootit ja säteily kiihdyttävät mutaatiota
Tutkimuksessa havaittiin esimerkiksi uv-valossa tapahtuvan sädettämisen lisäävän mutaation yleisyyttä, joskus jopa 7000-kertaiseksi. Antibiootin seurauksena taas DNA-muutokset tapahtuivat 600 kertaa normaalia nopeammin. Yleisesti ottaen solun ylläpitomekanismien häiritseminen näyttää vaikuttavan mutaation yleisyyteen.
”Tutkimuksen mukaan bakteerien DNA voi vaihtua ilman, että uudet osaset sopivat täydellisesti alkuperäiseen DNA-pätkään, mikä saattaa helpottaa bakteerien kehittymistä antibiooteille ja rokotteille resistenteiksi”, kuvailee professori Pål Jarle Johnsen norjalaisesta The Arctic Universitysta.
”Koska uudentyyppiset mutaatiot aiheuttavat kerralla useita muutoksia DNA:han, ne voivat nopeasti muuttaa kokonaisen geenin toimintaa. Syntymekanismia pitää tutkia lisää, jotta saamme selvyyden mekanismin tärkeydestä evoluutiossa, esimerkiksi mutaation mahdollisesta roolista syöpään liittyen. Syöpäsoluista löytyi erityisen paljon mutaatiotapahtuman aiheuttamia muutoksia, mikä voi johtua solujen ylläpitomekanismien yleisestä heikkenemisestä syövän aikana", lisää Marttinen.
Tutkijaryhmässä oli edustettuna Aalto-yliopiston bioinformatiikan alan lisäksi lääketieteen, mikrobiologian, genetiikan ja epidemiologian alan tutkijoita Norjasta, Tanskasta, Saksasta ja Yhdysvalloista. Tutkimus on julkaistu hiljattain Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America -lehdessä.
(pnas.org)
äپٴᲹ:
Akatemiatutkija Pekka Marttinen
Aalto-yliopisto, tietotekniikan laitos
p. 044 303 0349
pekka.marttinen@aalto.fi
Lue lisää uutisia
Arsi Ikäheimosen väitöstutkimus: Älypuhelin voi paljastaa varhaisia merkkejä masennuksesta
Puhelin taskussa, älysormus sormessa ja aktiivisuusranneke ranteessa: arjessa mukana kulkevat laitteet keräävät lähes tauotta tietoa käyttäjästään. Tämä tieto voi auttaa masennusoireiden seurannassa ja ennustamisessa.
Professor Hironori Yoshida: “Machines should adapt to materials, not the other way around”
Professor of Formgiving believes the future of design lies in embracing irregularity rather than eliminating it. His research combines design, AI and robotics.
Rehtori Ilkka Niemelä kertoo, mitä uusi korkeakoulutuksen ja tutkimuksen visio merkitsee Suomelle ja Aallolle
Aallolla on kykyä ja tahtoa toimia suunnannäyttäjänä vision toteuttamisessa.