Микроорганизмы:

Термофильные стрептококки

News image

К ним относятся Streptococcus thermophilus. Термофильные стрептококки по сравнению с мезофильными лучше развиваются пр...

Streptococcus mutans

News image

Streptococcus mutans — грамм-положительная, факультативно анаэробная бактерия, обычно обнаруживаемая в ротовой полости...

Основы вирусологии:

Санитарно-микробиопогическое исследование молока и молочных продуктов

Отбор продуктов (ГОСТ 9225—84) Объединенную пробу молока объемом 500 см3 составляют из точечных проб, отобранных из...

Основные виды простейших, вызывающих заболевания у человека. Кл. Жгутиконосцы

Основное отличие простейших этого класса — наличие на одной из стадий развития жгутика — одного или нескольких. Наибол...

Вирус краснухи

Краснуха (устар. — германская корь, коревая краснуха) — острозаразное вирусное заболевание, характеризующееся слабо вы...

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:

От младенчества до старости

Несмотря на то что видовой состав микроорганизмов кишечника достаточно однообразен, количественное соотношение предста...

Первое чудесное лекарство

Естественно, с появлением первого синтетического лекар­ственного вещества появилась и надежда, что для каждой болез­ни...

Селекция микроорганизмов

Микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы, простейшие и др.) играют исключительно важную роль в биосфере и хозя...

Иммунитет:

Гамма-глобулины

В 1937 году благодаря появлению электрофоретических методов разделения белков биологи наконец-то обнаружили, с каким к...

Поиски вакцин

Победа над оспой послужила стимулом для поисков средств против других серьезных инфекционных болезней. Однако все усил...

Иммунитет

Общность всех защитных функций организма, позволяющих ему противостоять всем генетически чужеродным вирусам, бактериям, ...