צוות קבוצת מחקר משותף בראשות Sayri Tsukahara ו-Tetsuji Kakutani מאוניברסיטת טוקיו הבהיר מנגנון כיצד רטרוטרנספוזונים, אלמנטים גנטיים שיכולים "לקפוץ סביב" כרומוזומים והם מניעים ידועים של אבולוציה, מוכנסים עדיפות לצנטרומר. הממצאים פורסמו בכתב העת טֶבַע.
הצנטרומר הוא החלק הדק ביותר של הכרומוזום המחלק אותו לזרוע ארוכה וקצרה, בדומה לאופן שבו המותניים מפרידים בין פלג הגוף העליון והתחתון. תפקידו בהעברת מידע באמצעות חלוקת תאים נשמר על פני אוקריוטים, תאים עם גרעינים הקשורים לממברנה. זאת למרות הווריאציות המשמעותיות בין ובתוך-מינים ברצף ה-DNA שלו, תופעה הנקראת "פרדוקס הצנטרומר". חוקרים ידעו שהחדרת רטרוטרנספוזון בצנטרומר תרמה לשונות זו ולאבולוציה המהירה. עם זאת, מנגנוני ההחדרה לא היו ידועים. כדי למלא את הפער, החוקרים חקרו את מנגנוני ההחדרה של רטרוטרנספוזונים טל1 ו EVD בצמח Arabidopsis lyrataהידוע בכינויו קרס סלע ליראט.
אנחנו יודעים זה מכבר שחלק גדול מהגנום האוקריוטי מורכב מטרנספוזונים המרוכזים סביב הצנטרומר. עם זאת, מה שמטה את התפוצה שלהם ומה תפקידם בצנטרומר לא היה ידוע. חקירת מנגנוני שילוב הרטרוטרנספוזון עשויה לחשוף כיצד האבולוציה "בנתה" גנומים אוקריוטיים.
סאיורי צוקהרה, סופר ראשון
עד לאחרונה, התייחס לנתוני צנטרומרים עבור ארבידופסיס ואורגניזמים רבים אחרים לא היו קיימים. עם זאת, הודות להתקדמות האחרונה ברצף DNA, ניתן היה סוף סוף לאסוף נתוני התייחסות כאלה, מה שהופך את המחקר הזה לאפשרי. החוקרים השתמשו גם בשיטה שפותחה בעבר על ידי כמה מהמחברים המשותפים של מאמר זה, שנוצרה כדי לזהות החדרות רטרוטרנספוזון ביעילות רבה (TEd-seq). בשילוב שני השיפורים הטכניים הללו, החוקרים יכלו "לקרוא" את אתרי ההחדרה ולמפות את התוצאות על אזור הצנטרומר של נתוני הייחוס בצורה מדויקת יותר.
"הופתענו מתוצאות ה-TEd-seq", נזכר צוקהרה, "בגלל הרטרוטרנספוזון טל1 ו EVD הראה הטיות אינטגרציה חזקות. טל1 משולב בצנטרומר, כמעט ללא החדרות באזור הזרוע הכרומוזומלית. מִצַד שֵׁנִי, EVD משולב בזרוע הכרומוזומלית, אם כי EVD קשור קשר הדוק לרטרוטרנספוזון טל1."
כגילוי נוסף, החוקר מצא שהטיות ההחדרה הללו הפוכות כשהן החליפו אזור מסוים (אזור אינטגראזי c-terminal) של שני הרטרוטרנספוזונים. עם הסימן הזה שלטבע יש עוד טריקים רבים בשרוול שאנחנו עדיין לא מעריכים, צוקהרה מתאר את השלבים הבאים הפוטנציאליים למחקר.
"נדהמנו ממנגנוני האינטגרציה המתוחכמים של הרטרוטרנספוזונים. נשמח לחקור ביתר פירוט את המנגנונים של אינטגרציה ספציפית לצנטרומר של רטרוטרנספוזון. טל1. לדוגמה, נרצה לזהות את הגורמים שנקשרים אליהם טל1 ולחקור האם יש הטיה בהעברה ל טל1-הכיל צנטרומר לצאצאים. זה עשוי להוביל לחשיפת ההשפעה של הכנסת רטרוטרנספוזון לצנטרומר."
