Nguồn: Viện Ung thư Quốc gia / Bapt
Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học thuộc Đại học Helsinki đã giải thích được một trong những bí ẩn về sự xuất hiện của gen mới. Kết quả nghiên cứu được phát hành Trong Kỷ yếu giấy của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS).
Các nhà sinh học phân tử đã phát hiện ra cơ chế hình thành các chuỗi palindromic trong bộ gen, từ đó góp phần vào sự xuất hiện của các gen microRNA. Trình tự Palindromic được thể hiện ở chỗ trên bất kỳ đoạn nào của chuỗi DNA kép, trình tự trên một chuỗi giống hệt với trình tự của chuỗi bổ sung của nó theo hướng ngược lại. Mặc dù các trình tự này rất quan trọng để ổn định cấu trúc của các RNA thông tin, nhưng khả năng chúng được hình thành do các đột biến nhỏ ngẫu nhiên ở các gen mã hóa microRNA là rất nhỏ.
Hóa ra các chuỗi palindromic phát sinh là kết quả của những lỗi lớn trong quá trình sao chép DNA. Những lỗi này, được gọi là chuyển đổi mẫu DNA, xảy ra khi bộ máy sao chép vô tình chuyển sang chuỗi bổ sung, tạo ra bản sao của đoạn bổ sung trong chuỗi mới.
Do DNA được sử dụng làm khuôn mẫu để tổng hợp RNA thông tin nên các palindrome dẫn đến sự xuất hiện của các cấu trúc hình kẹp tóc trong RNA, đóng vai trò điều tiết quan trọng. Đột biến chuyển đổi mẫu đã được chứng minh là có liên quan đến sự xuất hiện của hơn sáu nghìn cấu trúc kẹp tóc trong dòng linh trưởng, dẫn đến sự xuất hiện của ít nhất 18 gen microRNA mới ở người. Điều này đại diện cho 26% microRNA được cho là đã tiến hóa kể từ loài linh trưởng đầu tiên.
Như các tác giả kết luận, tần số chuyển đổi mẫu cao cung cấp vật liệu di truyền cho quá trình tiến hóa tiếp theo. Sự xuất hiện của microRNA thông qua các đột biến lớn này nhanh hơn nhiều so với các cơ chế khác được đề xuất để tạo ra gen mới, cho phép lập trình lại thông tin di truyền gần như tức thời và thích ứng nhanh chóng với môi trường thay đổi.
