Ученые обнаружили в нашей ДНК скрытый элемент: что он делает

Ученые выяснили, что часть нашего генома, которую когда-то считали бесполезной, может играть важную роль в регуляции экспрессии генов. Эта часть генома эволюционировала, влияя на включение и выключение генов, особенно на ранних этапах развития человека. Исследование опубликовано в журнале в журнале Science Advances, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В 1948 году генетик Барбара Макклинток обнаружила у кукурузы мобильные генетические элементы, или "прыгающие гены". Это последовательности ДНК, которые могут перемещаться в разные места генома. Изначально ученые не придали должного внимания открытию, но позже выяснилось, что они существуют почти у каждого живого организма. Ученые выяснили, что мобильные генетические элементы или транспозоны, составляют примерно 45% генома человека. Вероятно, им удалось размножаться с помощью простого повторяющегося процесса на протяжении миллионов лет.

Этот процесс привел к тому, что последовательности ДНК оказались практически идентичными, поэтому ученые решили, что они являются бесполезными и представляют собой генетическое наследие вымерших вирусов. Сейчас известно, что некоторые мобильные генетические элементы действуют как "генетические переключатели", которые контролируют я активность соседних генов в определенных типах клеток.

Однако повторяющаяся и идентичная природа этих последовательностей ДНК усложняет их изучение, особенно молодых семейств транспозонов, таких как MER11. Ученые точно не понимают, как они работают.

Чтобы решить эту проблему, ученые создали новый способ классификации мобильных генетических элементов. Они сгруппировали последовательности MER11 на основе их эволюционных связей и степени сохранности в геномах приматов. Благодаря этому ученые смогли разделить MER11 на четыре подсемейства: от MER11_G1 до MER11_G4.

В результате исследователи обнаружили ранее неизвестные особенности потенциала регуляции генов, скрытые в последовательностях ДНК. Поле этого ученые сравнили подсемейства MER11 с различными химическими метками на ДНК и связанными с ними белками, влияющими на активность генов. Оказалось, что новая классификация лучше соответствует фактической регуляторной функции, чем другие методы.

После этого ученые изучили последовательности MER11 с помощью метода lentiMPRA. Он позволяет одновременно изучать тысячи последовательностей ДНК, чтобы оценить, насколько каждая из них усиливает активность генов. Анализ последовательностей MER11 приматов, включая человека, позволил обнаружить, что особенно эффективно активирует экспрессию генов подсемейство MER11_G4.

Ученые также обнаружили, что последовательность имеет особый набор коротких участков ДНК, которые действуют как стыковочные порты для факторов транскрипции, то есть белков, контролирующих экспрессию или "включение" генов. Эти участки ДНК оказывают значительное влияние на реакцию генов на сигналы развития человека или сигналы окружающей среды.

Исследование также показало, что MER11_G4 связывается с особым набором факторов транскрипции, поэтому ученые предполагают, что это подсемейство приобрело альтернативные регуляторные функции благодаря изменениям в последовательности и может способствовать появлению новых видов.

Как уже писал Фокус, белый сахар сводит с ума бактерии в нашем кишечнике, и они буквально начинают менять свою ДНК.

Также Фокус писал о том, что, хотя сон жизненно важен для общего самочувствия, новое исследование показало, что долгий сон также может стать проблемой для здоровья.