Их считают “паразитическими генами”. Хотя они составляют более половины человеческой ДНК, о них еще многое предстоит узнать. Теперь биологи из Калифорнийского университета в Ирвайне предлагают новые знания об этих образованиях, известных как транспозоны, которые в один прекрасный день могут помочь в борьбе с раком и болезнями, связанными со старением. Их исследование опубликовано в журнале eLife.
В отличие от генов, которые кодируют белки, необходимые человеку для функционирования, транспозоны производят белки исключительно для копирования нашей собственной ДНК и вставки в нее других элементов.
“Они являются эгоистичными паразитами, — делится руководитель исследования Грейс Ю Чвен Ли, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии. – Они увековечивают себя и ничего не делают для нас большую часть времени”.
Почти все виды содержат транспозоны и разработали химические модификации, которые останавливают их непрерывную репликацию. Но процент транспозонов сильно варьируется от генома к геному. Он варьируется от 50 процентов у человека и 65 процентов у саламандры до всего лишь шести процентов у рыбы фугу. Даже у разных видов плодовых мушек он варьируется от двух до 25 процентов.
Биологи Калифорнийского университета попытались понять, чем вызвано такое изменение. Их исследование основывалось на результатах более ранних исследований Ли и его коллег, показавших, что химические модификации, препятствующие репликации транспозонов, имеют то, что команда называет “неприятными побочными эффектами”. Химические модификации сами распространяются на соседние гены и нарушают их функции.
“В новом исследовании мы обнаружили, что эти побочные эффекты различаются по степени тяжести и вредности. Мы узнали, что со временем виды, чьи побочные эффекты были особенно вредны для соседних генов, подвергались более жесткому отбору, он удалял транспозоны. Это привело к тому, что сейчас процент транспозонов в их геномах ниже”, — рассказывают ученые.
Команда также обнаружила, что различия в тяжести побочных эффектов могут быть вызваны генами, которые производят и распространяют химические модификации. Биологи планируют изучить этот вопрос в дальнейших исследованиях.
Транспозоны уже были связаны с некоторыми редкими наследственными заболеваниями. Совсем недавно ученые обнаружили, что они активируются в стареющем мозге и некоторых раковых клетках.
“Хотя их роль в этих взаимосвязях пока не ясна, в конечном итоге, возможно, удастся разработать методы лечения путем изменения генов, вызывающих эти химические изменения. Мы также хотели бы изучить, влияют ли на транспозоны такие факторы, как диета и окружающая среда, которые, как известно, влияют на то, как клетки распределяют химические модификации”, — подчеркнули исследователи.
