Ученые объявили внутреннюю «гонку вооружений» одной из причин эволюции генома человека

Новое исследование биологов, занимающихся изучением геномов приматов, показало, что сложность человеческой генетики возникла в ходе эволюционной «гонки вооружений» между «прыгающими» по геному ретротранспозонами и генами, пытающимися их подавлять и контролировать.

Ученым из Калифорнийского университета в Санта-Крус впервые удалось выявить у человека кодирующие репрессорные белки и быстро эволюционирующие гены. Речь идет о репрессорных белках, отключающих те или иные ретротранспозоны.

«Кодирующих белки генов у людей примерно столько же, сколько у лягушек – двадцать тысяч, однако наш геном устроен гораздо сложнее, в нем больше уровней регулирования. Наше исследование объясняет, как возникли эти структуры», – пояснил руководитель научного коллектива Софи Сэлэма.

Ретротранспозоны ученые считают некими останками древних вирусов, которые когда-то заражали первых животных Земли, в результате чего их геном был включен в геном человека. И в настоящее время только в нем они могут «размножаться», совершая «прыжки» от одного участка к другому.

Уже отмечено, что, как правило, подобный процесс пагубных последствий для организма не имеет и лишь приводит к росту общего объема генома, до 50% которого составляют мобильные генетические элементы.

Но иногда он становится помехой в работе нормальных генов, что и служит причиной ряда заболеваний. Из-за высокой вероятности такого опасного поворота событий эволюции механизмов благоприятствует естественный отбор.

Выявленные учеными репрессоры принадлежат к крупнейшему в организме млекопитающих семейству ДНК-связывающих белков, которые подавляют активность генов. В человеческом геноме эти белки кодируют около 400 генов, причем из них 170 возникли после того, как приматы выделились в отдельный отряд.

Ученым так же удалось выяснить, что в организме человека два белка (ZNF91 и ZNF93) могут связывать и подавлять два крупных класса ретротранспозонов (SVA и L1PA), которые по меркам генетики относительно недавно были активизированы у приматов.

Эксперименты с реконструкцией древних геномов таких животных показали, что белок ZNF91 8-12 миллионов лет назад претерпел некие структурные изменения, из-за которых он и пробрел возможность  подавлять SVA.

Дальнейшие эксперименты с «борцом» с LIPA белком ZNF93 наглядно продемонстрировали, каким образом развивается эта  «гонка вооружений» между прыгающими генами и репрессорами.

Служба информации «НВ»

Ранее

Глава XXII. Зенон Китийский, основатель стоицизма

Далее

Путин прокомментировал итоги прикаспийского саммита

ЧТО ЕЩЕ ПОЧИТАТЬ:
Рейтинг@Mail.ru