Znanstvenice s Instituta Ruđer Bošković otkrile nepoznatu složenost genetičkog materijala kamenica

Molekularne biologinje s Instituta Ruđer Bošković (IRB), u suradnji s kolegama sa Sveučilišta u Vigu i Sveučilišta Santiago de Compostela, otkrile su dosad nepoznatu složenost genetičkog materijala kamenica, piše Otvoreno more.

Ovo istraživanje donosi novi oblik strukture i organizacije „tamne materije genoma“ kamenica a novi rezultati mijenjaju dosadašnja shvaćanja genomske strukture školjkaša te potiču daljnja istraživanja koja pomažu razumijevanju genoma i očuvanju morskih ekosustava i akvakulture.

Istraživanje znanstvenica dr. sc. Eve Šatović Vukšić i dr. sc. Monike Tunjić Cvitanić objavljeno u uglednom časopisu Marine Life Science & Technology te pruža nova saznanja o satelitnim DNA i transponirajućim elementima, ponavljajućim sekvencama koje igraju ključnu ulogu u oblikovanju strukture i funkcije genoma. Bolje razumijevanje ovih sekvenci doprinosi boljem poznavanju genoma školjkaša, kao i mogućih načina prilagodbe ovih organizama na bolesti i klimatske promjene, što bi moglo znatno pridonijeti očuvanju morskih ekosustava i akvakulture.

Školjkaši su organizmi s velikim ekološkim značajem. Važan su dio vodenih ekosustava te imaju ključnu ulogu u održavanju ravnoteže morskog života. Oni filtriraju vodu, čisteći je od štetnih tvari, a služe i kao hrana za brojne morske organizme. Ekološki utjecaj ovih organizama posebice je vidljiv kad invazivne vrste školjkaša počnu zauzimati nova staništa, značajno utječući na nativne organizme tog lokaliteta.

Ekonomski gledano, školjkaši su važan resurs u prehrambenoj industriji jer su izvor visokokvalitetnih bjelančevina i ostalih hranjivih tvari te dosežu produkciju od nekoliko milijuna tona godišnje. Kroz ribarstvo i akvakulturu značajno doprinose lokalnim ekonomijama, a često su i turistička atrakcija. Ovi organizmi su uključeni i u razna klinička ispitivanja, čime se otvara mogućnost različitih primijenjenih istraživanja. Sve ove činjenice naglašavaju važnost očuvanja i istraživanja školjkaša radi globalne održivosti morskih ekosustava, ekonomske stabilnosti i ljudskog zdravlja.

Istraživački tim pomno je proučio ponovljene sekvence DNA pet različitih vrsta kamenica. Otkrili su da svaka od proučavanih vrsta ima brojne satelitne DNA, između 33 i 61. Posebno je značajno da većina otkrivenih satelitnih DNA pokazuje blisku vezu s transponirajućim elemenima. To je ujedno uzrokom potpuno nove organizacije satelitnih DNA na razini genoma i odskakanju od dosadašnjih uvriježenih koncepata. Repetitivne sekvence, za koje je poznato da mogu biti uključene u brzo (pre)oblikovanje genoma, mogle bi biti važne i za adaptaciju te preživljenje ovih organizama.

- Naša istraživanja mijenjaju paradigmu u razumijevanju organizacije ponavljajućih DNA u genomima kamenica. Uz to, predlažemo nadopunu terminologije u ovom znanstvenom području kako bismo bolje opisali složenost ovih sekvenci. Naime, kada se kod srodnih vrsta proučavaju ponavljajuće sekvence s potencijalnim varijacijama u organizacijskom obliku i pripadnosti tipu ponavljajućih sekvenci, onda je nužno unaprijediti i proširiti postojeći termin "modela biblioteke satelitnih DNA" u "biblioteka repetitivnih sekvenci".

Raduje nas provođenje istraživanja na kamenicama, s obzirom na to da se radi o eksperimentalnom sustavu koji je već pokazao nove organizacijske obrasce i odstupanja od dosad uvriježenih koncepta, kontinuirano dajući vrijedne spoznaje ovom znanstvenom području - objašnjava Eva Šatović Vukšić, dopisna autorica na radu.

Ideja, koncept i veći dio razrade napravljen je na Zavodu za molekularnu biologiju IRB-a, odakle su i glavne autorice ovog rada, a Monika Tunjić Cvitanić je nedavno obranila doktorsku disertaciju iz teme ovih istraživanja. Istraživanje je financirano u sklopu projekata Hrvatska zaklada za znanost, Xunta de Galicia i Europskog fonda za regionalni razvoj.