科學家們曾認為有些DNA不包含任何生成蛋白質的指令，而且其重複性可能是導致基因組不穩定和容易受損、得病的因素，因此認為它們是「垃圾DNA」。新的研究發現情況並不如此。（Creative Commons）



更新: 2018-04-25 1:20 PM            

最新研究發現，一直被稱作「垃圾DNA」的衛星DNA，竟然對人體起著重大作用。不僅在人類身上是這樣，在許多物種上都存在這個機理。

一直不被看好的「垃圾DNA」

在我們的基因組中，衛星DNA占有較大的比例。然而，它一直被認為是多而無用的DNA。

衛星DNA由簡單的、高度重複的基因序列構成，之前科學家們認為，它們不包含任何生成蛋白質的指令，而且它們的高度重複性，可能導致基因組不穩定，甚至容易受損、得病，因此將它們稱作「垃圾DNA」。直到最近研究才發現，情況並非如此。

密歇根大學（University of Michigan）生命科學學院的女教授、研究領銜研究員山下由紀子（Yukiko Yamashita）和同事們展開研究，想知道當細胞失去這些衛星DNA，會發生什麼情況。

想要除去衛星DNA並不容易。由於衛星DNA存在於很長的、高度重複的序列組中，研究者們無法簡單把它突變，或者直接將它移除。於是，他們改從與衛星DNA捆綁在一起的「蛋白質D1」上著手。

失去「垃圾DNA」，細胞走向死亡

研究者們把果蠅（經常用於實驗的物種）細胞的蛋白質D1移除。結果發現，原本能夠發育成精子或卵子的生殖細胞，竟然在走向死亡。進一步研究發現，在走向死亡細胞的細胞核外部，形成了一些含基因片段的微細胞核，由於細胞核內沒能包含整個基因組，因此這些細胞無法存活。

研究者們認為，蛋白質D1綁住衛星DNA，從而才能把整個染色體拉入細胞核內。如果蛋白質D1不能結合衛星DNA，細胞將失去形成完成細胞核的能力，最終死亡。

「就像捆綁一個花束，」山下說，「蛋白質D1有多個綁定點，能與多個染色體綁定，把它們固定到一個地方，防止任何染色體飄浮出細胞核外。」

該團隊拿老鼠做了一樣的實驗，並得到了相同的結果。

這些結果讓研究者們相信，衛星DNA對細胞的存活起著至關重要的作用，而且在多個物種上都是這個原理——包括人類。

該研究由密歇根大學生命科學學院和霍華德休斯醫學院（Howard Hughes Medical Institute）的研究者們共同完成，並於3月26日發表在《eLife》上。◇

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