Случайны ли мутации?

12 января 2022 года в журнале Nature вышла статья о закономерностях возникновения мутаций.

Ученые из Германии, США, Франции и Швеции изучили геном сотни растений резуховидки Таля. Этот небольшой цветущий сорняк считается «лабораторной крысой среди растений» из-за его относительно небольшого генома, включающего около 120 миллионов пар оснований. Исследователи выращивали образцы в защищенной лабораторной среде, что позволяло выжить растениям с дефектами, которые, возможно, не сохранились бы в природе.

В ходе исследования было выявлено более 1 миллиона мутаций. Среди этих мутаций была обнаружена закономерность, что противоречит распространенному мнению о случайности мутаций. Участки с низким уровнем мутаций располагались в важных областях генома, содержащих основные гены, которые контролируют рост клеток и другие гены. Таким образом, области, которые являются наиболее биологически важными, оказались защищены от мутаций, скорее всего за счёт более эффективного восстановления повреждений ДНК.

Ученые также обнаружили, что то, как ДНК обернута вокруг различных белков, является хорошим показателем, будет ли мутировать ген или нет. И можно предсказать, какие гены мутируют с большей вероятностью, чем другие. Это знание может помочь селекционерам, которые полагаются на генетическую изменчивость для получения более качественных культур. Ученые также могут использовать эту информацию для более точного прогнозирования или разработки новых методов лечения таких заболеваний, как рак, вызванных мутациями.