Микроорганизмы:

Дрожжи

News image

Дрожжи — это похожие на бактерии простейшие одноклеточные растения, но они принадлежат семейству грибов. Их клетки бол...

Возникновение и развитие микроорганизмов

News image

Формирование планеты Земля происходило около 3,5 миллиардов лет назад, этот этап ее развития назывался догеологическим. ...

Основы вирусологии:

САНИТАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ. Санитарно-микробиологические исследования

Микроорганизмы, и в первую очередь бактерии, распространены в природе гораздо шире, чем другие живые существа. Благода...

Вирусы гепатита а, в и с

Этиология. Термин «вирусный гепатит» объединяет две болезни: инфекционный гепатит (болезнь Боткина) — гепатит А и сыво...

Саннтарно-бактериологический контроль методом исследования смывов

  Отбор проб и доставка в лабораторию В практике текущего санитарного надзора за объектами общественного питания, торг...

Авторизация





Паразитная генетическая информация может играть важную роль в эволюции человека

паразитная генетическая информация может играть важную роль в эволюции человека

Исследователи из Института Биологии Развития имени Макса Планка (Max Planck Institute for Developmental Biology) в Тюбингене (Германия), расшифровали структуру белка L1ORF1p, кодируемого паразитным генетическим элементом и ответственного за «мобильность» этого элемента, то есть за его способность перемещаться в пределах генома, произвольно встраиваясь в любые его участки. Речь идет о так называемом LINE-1 ретротранспозоне, который относится к мобильным генетическим элементам, способным «путешествовать» по хромосомной ДНК, при этом множественно дублируясь. Это нарушает генетический код, что может иметь весьма серьезные последствия для организма.


С другой стороны, это увеличивает генетическое разнообразие, что является необходимым условием эволюции видов. Структура белка L1ORF1p позволяет гораздо более подробно изучить механизм мобилизации LINE-1, связь ретротранспозонов с ретровирусами и, возможно, понять некоторые эволюционные процессы, приведшие к появлению человека и других организмов. Более того, исследователи предполагают, что изучение механизмов встраивания ретротранспозона LINE-1 в геном может в будущем открыть возможность точной встройки в геном любой генетической информации. Это стало бы прорывом по-сравнению с сегодняшними неточными методами доставки генетической информации в клетки с помощью ретровирусов.


Ретротранспозон LINE-1 – мобильный элемент, который в процессе эволюции многократно дублировался, в результате чего в настоящее время около 17% генома человека состоит из повторяющихся последовательностей LINE-1. Это просто огромная доля генома, и при этом не следует забывать о том, что примерно 30 000 белков человека кодируются менее чем в 5% генома. Ретротранспозон LINE-1 не только размножается сам, но также ответственен за встройку в геном примерно одного миллиона Alu-последовательностей (другой паразитный ген). Alu-последовательности встречаются только у высших приматов и занимают другие 10% генома. Перемещение последовательностей LINE-1 и Alu в новые участки генома продолжается постоянно, и примерно каждый двадцатый новорожденный имеет в своем геноме один такой элемент, расположенный в новой области.


Следовательно, редкий ген в геноме человека не был когда-либо затронут интеграцией в него элемента LINE-1 или Alu. Трудно поверить, что такой масштабный процесс встройки паразитных элементов в геном никак не повлиял на эволюцию генома. На сегодняшний день о механизмах ретротранспозиции (вырезания генетического элемента из одной области генома и встраивание его в другую), о белках и нуклеиновых кислотах, участвующих в ней, известно удручающе мало. Сегодня ученые пытаются получить новые знания о биохимических свойствах и биологических функциях этих молекул, изучая их структуру. При этом уже теперь с помощью детального функционального анализа они обнаруживают, что белки, кодируемые паразитными элементами генома, имеют сходства с известными белками человека, причем часто эти сходства касаются третичной структуры и не очевидны, исходя просто из аминокислотной последовательности белка.


В своей работе руководители исследования Елена Хазина (Elena Khazina) и Оливер Вайхенридер (Oliver Weichenrieder) с коллегами дали характеристику одному из двух белков, кодируемых ретротранспозоном LINE-1. Этот так называемый белок L1ORF1p связывается с РНК последовательности LINE-1, после чего, видимо, способствует последующей обратной транскрипции РНК LINE-1 в ДНК. Этот процесс происходит непосредственно в участке интеграции нового элемента LINE-1 в геном.


Ученые показали, что белок L1ORF1p состоит из трех субъединиц. Первая из них инициирует процесс соединения остальных субъединиц в активный белок. Две другие субъединицы отвечают за связывание РНК. Исследователи были поражены столь организованной структурой этого белка, который ранее считали гораздо более примитивным. В особенности интересным оказался так называемый RRM-домен в срединной части белка. Этот домен выявляется в белках других ретротранспозонов, обнаруживающихся в геноме животных и растений. В то же время RRM-домены, необходимые для связывания белка с РНК, встречаются в РНК-связывающих белках клеток высших организмов.

Вопрос о том, произошли ли РНК-связывающие белки высших организмов, или, вернее, кодирующие их гены, от ретротранспозонов, остается открытым. Но вполне вероятно, что это так, и элементы генома, ранее считавшиеся «ненужными» и «паразитными», могут оказаться ключевыми для понимания эволюции жизни.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Иммунная система

Среда обитания человека и других живых организмов весьма агрессивна. Нас подстерегают всевозможные вирусы и бактерии, ...

Микроорганизмы в решении онкологических проблем

В желудке и кишечнике, общая длина которых составляет более 7 метров, с участием пищеварительных соков идет переварива...

Мойте руки перед едой… но не антибактериальным мылом! (полезные микроорганизмы)

Реклама различных дезинфицирующих средств постоянно пугает нас опасными бактериями, которых нужно уничтожать всеми воз...

Иммунитет:

Интерферон

В 1957 году группа британских бактериологов, которую возглав­лял Алек Айзеке, показала, что клетки при попадании в них...

Особенности иммунитета

Формирование иммунной системы начинается еще до его рождения, поэтому можно говорить о ее генетическом программировании....

В пробирке

Невосприимчивость к болезни, обусловленная наличием в кро­ви антитоксина, существует лишь то время, пока в крови нахо­...