Прыгающие гены и цинковые пальцы | Gènes sauteurs et doigts de zinc
Прыгающие гены также известны под названием транспозоны, их открыли в 1940-х годах, но только через полвека стало понятно, насколько масштабным является их вклад в геном организмов. Они способны копировать сами себя в новые участки генома, при этом могут вызывать как десятки различных заболеваний, так и способствовать эволюционированию организмов. Кроме того, их применяют в генной инженерии для мутагенеза и для определения регуляторных элементов генома и в филогенетике для получения информации об эволюционном развитии видов.
Геном человека содержит более 4,5 млн транспозонов, эти мобильные элементы ДНК помогают регулировать экспрессию генов путем взаимодействия c белками, определяющими скорость транскрипции ДНК в РНК. Международная группа исследователей под руководством профессора EPFL Дидье Троно выяснила, что мобильные элементы влияют на развитие мозга совместно с двумя белками из семейства KZFP, содержащих определенные структуры, называемые «цинковыми пальцами», отмечается в коммюнике EPFL. По результатам проведенного ранее в EPFL исследования стало очевидно, что KZFP замедляют регуляторную активность транспозонов в первые несколько дней жизни плода. Позднее эти элементы снова активируются и управляют развитием и работой взрослых органов.
Ученые обнаружили два KZFP-белка, которые можно найти только у приматов, и установили, что эти вещества экспрессируются в определенных областях мозга человека. Они также узнали, что эти белки контролируют активность транспозонов – во всяком случае, в нейронах и органоидах мозга, выращенных в лаборатории. Как следствие, два вышеупомянутых KZFP влияли на особенности дифференцировки и нейротрансмиссии нейронов, а также защищали их от воспалительных реакций. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
«Эти данные показывают, как два белка, которые появились совсем недавно в процессе эволюции, повлияли на формирование человеческого мозга, облегчая функционирование прыгающих генов, которые с древнейших времен модернизировали геном наших предков, – приводятся в коммюнике EPFL слова Дидье Троно. – Наше исследование поможет выявить потенциальные патогенетические механизмы бокового амиотрофического склероза и ряда нейродегенеративных заболеваний», что дает надежду на их предотвращение или лечение.
Слова о новых белках, которые появились недавно, приводят нас к вопросу об эволюции человека и о том, завершилось ли его формирование на сегодняшний день. Изменимся ли мы c течением времени, приобретем ли другой внешний вид, новые способности, которые сделают нас более сильными и стойкими?