Мусорная ДНК регулирует активность генов
Одним из хорошо заметных отличий приматов от других млекопитающих, а людей - от других приматов, на генетическом уровне является наличие особых повторяющихся участков ДНК, прозванных когда-то мусорной ДНК.
Новое исследование ученых из университета Айовы показало, что когда разновидность некодирующей (не образующей белок) ДНК, известная как Alu-повтор встраивается в гены, она меняет скорость производства белков, что увеличивает гибкость генетических программ. Результаты исследования были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Повторяющиеся элементы в геноме могут служить игровой площадкой при создании новых эволюционных характеристик. Изучение принципов работы этих элементов приблизит нас к пониманию того, какие механизмы вносят вклад в признаки, характерные лишь для человека", - говорит возглавлявший исследование Йи Ксинг (Yi Xing).
Alu-повтор встречается только в геноме приматов. В геноме человека содержится около 1 млн копий Alu-повтора, что составляет около 10,7% всего генома. Этот участок ДНК может перемещаться по геному, благодаря обратной транскрипции РНК в ДНК, встраиваясь в разные гены.
"Было сложно сказать, играют ли какую-то роль эти Alu-участки на уровне всего генома. Наше новое исследование дает положительный ответ на этот вопрос - они изменяют уровень производства белков, меняя эффективность перевода матричной РНК в белок".
Команда ученых использовала данные, полученные сравнительно новым методом - высокопропускным РНК секвенированием (high throughput RNA sequencing). Используя эти данные, ученые оценили, как часто участки РНК, закодированные Alu-повторами, включались в РНК генов, с которых будет производиться синтез белка.
Ксинг поясняет, что Alu-повторы встраиваются, как правило, в специальные регуляторные области генов - участок 5` UTR, который осуществляет контроль стабильности и эффективности матричной РНК, которая будет синтезироваться с этого гена. Эксперименты показали, что, встраиваясь в этот участок некоторого гена, Alu-повторы в итоге меняют его эффективность, то есть скорость синтеза белка.
Согласно результатам исследования, не все гены одинаково реагируют на присутствие Alu-повторов. Наиболее восприимчивыми оказались гены, кодирующие транскриптационные факторы (то есть регуляторы активности других генов).
Таким образом, повторяющиеся и ранее считавшиеся "мусорными" участки ДНК играют роль регуляторов активности генов. Причем у приматов появляется новый участник этого процесса - Alu-повторы. Есть ли тут причинно-следственная связь с развитием умственных способностей и культуры пока однозначно сказать нельзя. Ответ на этот важный вопрос требует дальнейших исследований.
Новое исследование ученых из университета Айовы показало, что когда разновидность некодирующей (не образующей белок) ДНК, известная как Alu-повтор встраивается в гены, она меняет скорость производства белков, что увеличивает гибкость генетических программ. Результаты исследования были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Повторяющиеся элементы в геноме могут служить игровой площадкой при создании новых эволюционных характеристик. Изучение принципов работы этих элементов приблизит нас к пониманию того, какие механизмы вносят вклад в признаки, характерные лишь для человека", - говорит возглавлявший исследование Йи Ксинг (Yi Xing).
Alu-повтор встречается только в геноме приматов. В геноме человека содержится около 1 млн копий Alu-повтора, что составляет около 10,7% всего генома. Этот участок ДНК может перемещаться по геному, благодаря обратной транскрипции РНК в ДНК, встраиваясь в разные гены.
"Было сложно сказать, играют ли какую-то роль эти Alu-участки на уровне всего генома. Наше новое исследование дает положительный ответ на этот вопрос - они изменяют уровень производства белков, меняя эффективность перевода матричной РНК в белок".
Команда ученых использовала данные, полученные сравнительно новым методом - высокопропускным РНК секвенированием (high throughput RNA sequencing). Используя эти данные, ученые оценили, как часто участки РНК, закодированные Alu-повторами, включались в РНК генов, с которых будет производиться синтез белка.
Ксинг поясняет, что Alu-повторы встраиваются, как правило, в специальные регуляторные области генов - участок 5` UTR, который осуществляет контроль стабильности и эффективности матричной РНК, которая будет синтезироваться с этого гена. Эксперименты показали, что, встраиваясь в этот участок некоторого гена, Alu-повторы в итоге меняют его эффективность, то есть скорость синтеза белка.
Согласно результатам исследования, не все гены одинаково реагируют на присутствие Alu-повторов. Наиболее восприимчивыми оказались гены, кодирующие транскриптационные факторы (то есть регуляторы активности других генов).
Таким образом, повторяющиеся и ранее считавшиеся "мусорными" участки ДНК играют роль регуляторов активности генов. Причем у приматов появляется новый участник этого процесса - Alu-повторы. Есть ли тут причинно-следственная связь с развитием умственных способностей и культуры пока однозначно сказать нельзя. Ответ на этот важный вопрос требует дальнейших исследований.
Ещё новости по теме:
18:20