Учені виявили в нашій ДНК прихований елемент: що він робить

Учені з'ясували, що частина нашого геному, яку колись вважали марною, може відігравати важливу роль у регуляції експресії генів. Ця частина геному еволюціонувала, впливаючи на вмикання і вимикання генів, особливо на ранніх етапах розвитку людини. Дослідження опубліковано в журналі в журналі Science Advances, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У 1948 році генетик Барбара Макклінток виявила в кукурудзи мобільні генетичні елементи, або "стрибучі гени". Це послідовності ДНК, які можуть переміщатися в різні місця генома. Спочатку вчені не надали належної уваги відкриттю, але пізніше з'ясувалося, що вони існують майже в кожного живого організму. Вчені з'ясували, що мобільні генетичні елементи, або транспозони, становлять приблизно 45% геному людини. Ймовірно, їм вдалося розмножуватися за допомогою простого повторюваного процесу протягом мільйонів років.

Цей процес призвів до того, що послідовності ДНК виявилися практично ідентичними, тож науковці вирішили, що вони є марними і являють собою генетичну спадщину вимерлих вірусів. Наразі відомо, що деякі мобільні генетичні елементи діють як "генетичні перемикачі", які контролюють активність сусідніх генів у певних типах клітин.

Однак повторювана та ідентична природа цих послідовностей ДНК ускладнює їх вивчення, особливо молодих сімейств транспозонів, таких як MER11. Вчені точно не розуміють, як вони працюють.

Щоб вирішити цю проблему, вчені створили новий спосіб класифікації мобільних генетичних елементів. Вони згрупували послідовності MER11 на основі їхніх еволюційних зв'язків і ступеня збереження в геномах приматів. Завдяки цьому вчені змогли розділити MER11 на чотири підродини: від MER11_G1 до MER11_G4.

У результаті дослідники виявили раніше невідомі особливості потенціалу регуляції генів, приховані в послідовностях ДНК. Поле цього вчені порівняли підродини MER11 з різними хімічними мітками на ДНК і пов'язаними з ними білками, що впливають на активність генів. Виявилося, що нова класифікація краще відповідає фактичній регуляторній функції, ніж інші методи.

Після цього вчені вивчили послідовності MER11 за допомогою методу lentiMPRA. Він дає змогу одночасно вивчати тисячі послідовностей ДНК, щоб оцінити, наскільки кожна з них посилює активність генів. Аналіз послідовностей MER11 приматів, включно з людиною, дав змогу виявити, що особливо ефективно активує експресію генів підродина MER11_G4.

Науковці також виявили, що послідовність має особливий набір коротких ділянок ДНК, які діють як стикувальні порти для чинників транскрипції, тобто білків, що контролюють експресію або "вмикання" генів. Ці ділянки ДНК мають значний вплив на реакцію генів на сигнали розвитку людини або сигнали навколишнього середовища.

Дослідження також показало, що MER11_G4 зв'язується з особливим набором чинників транскрипції, тож учені припускають, що ця підродина набула альтернативних регуляторних функцій завдяки змінам у послідовності та може сприяти появі нових видів.

Як уже писав Фокус, білий цукор зводить з розуму бактерії в нашому кишечнику, і вони буквально починають змінювати свою ДНК.

Також Фокус писав про те, що, хоча сон життєво важливий для загального самопочуття, нове дослідження показало, що довгий сон також може стати проблемою для здоров'я.