Выявлена главная причина появления сложной жизни



Выявлена главная причина появления сложной жизни

Ученые Иллинойсского университета и Калифорнийского университета (США) выявили механизм, который мог сыграть решающую роль в возникновении сложной многоклеточной жизни у бактерий. По мнению исследователей, некодирующие генетические элементы, изначально существующие у микроорганизмов, способствовали увеличение размеров генома и специфической организации ДНК у эукариот. Об этом сообщается в пресс-релизе на EurekAlert!.

Известно, что почти половина всей ДНК человека состоит из ретротранспозонов — генетических элементов (иногда называемых генетическими паразитами), способных к перемещению и размножению в пределах генома. У бактерий они практически отсутствуют. При этом попытка ученых перенести ретротранспозон человека в клетку бактерий привела к гибели последних. Это было вызвано тем, что мобильные генетические элементы встраивались в гены, жизненно необходимые для бактерий.

Эукариоты обладают несколькими механизмами ремонта ДНК, поврежденной ретротранспозоном. Одним из таких механизмов является негомологичное соединение концов (NHEJ), при котором концы разрезанной ДНК сшиваются напрямую. При этом возможна потеря целых фрагментов ДНК. Однако перенос подобного механизма в клетки бактерий не только не помогал восстановить поврежденные гены, но и ускорял разрушение генома. Это указывает на то, что в эукариотах существуют специфические механизмы регуляции генома.

Одним из таких механизмов является сплайсосома — структура, состоящая из молекул РНК и белков, которая выполняет удаление некодирующих участков (интронов) из предшественников зрелой матричной РНК. Интроны характерны для генов эукариот, и в геноме человека их насчитывается более 300 тысяч. Считается, что эволюционным предшественником сплайсосомы были интроны 2-й группы — мобильные генетические элементы, имеющиеся у бактерий и способные катализировать свой собственный синтез. Интроны по своим свойствам очень напоминают бактериальный аналог ретротранспозонов.

По мнению ученых, интроны 2-й группы каким-то образом попали в клетки ранних эукариот, а их взаимодействие с NHEJ привело к появлению сплайсосомы. В некоторых случаях сплайсосома способна осуществлять альтернативный сплайсинг, то есть из матричной РНК некоторые интроны не вырезаются или, наоборот, вырезаются экзоны (кодирующие участки генов). Таким образом, гены стали способны кодировать несколько белковых продуктов, что способствовало усложнению живых организмов.

Кроме того, биологи полагают, что взаимодействие ретротранспозонов с NHEJ также способствовало появлению хромосом — трехмерных структур, в которые «упаковывается» генетический материал клетки, что влияет на активность многих генов.


commnetКомментарии

Пожалуйста, войдите / зарегистрируйтесь
или авторизируйтесь через любую соц. сеть, чтобы оставить комментарий.


Похожие новости
Биологи научились включать произвольные гены при помощи РНК 02 февр. 2015 г.

Биологи научились включать произвольные гены при помощи РНК

Молекулярные биологи совершили прорывное открытие в генной инженерии – им удалось заставить молекулы РНК не только отключать, но и включать гены, что заметно упростит все генетические эксперименты и открывает дорогу для создания биокомпьютеров.1 / 2МОСКВА...

дальше...

Гигантские бактерии нарушили законы природы 18 апр. 2016 г.

Гигантские бактерии нарушили законы природы

Изображение: University BremenБиологи из Калифорнийского технологического института выяснили, каких минимальных и максимальных размеров могут достигать бактерии. Верхний предел ученые назвали рибосомной катастрофой, поскольку слишком большие клетки нуждаются...

дальше...

Опасная бактерия помогла улучшить технологию редактирования генома 05 апр. 2015 г.

Опасная бактерия помогла улучшить технологию редактирования генома

Технология точного редактирования генов позволяет исправлять генетические дефекты в организме и лечить неизлечимые заболевания. Методика CRISPR уже прошла лабораторные испытания по внедрению и удалению части генома в эмбрионах животных.Несмотря на все...

дальше...

Ученые считают, что старение мозга заложено генетически 12 сент. 2017 г.

Ученые считают, что старение мозга заложено генетически

Старение мозга возможно заложено в человеке на генетическом уровне. К такому выводу пришли ученые из Шотландии после ряда исследований. Также с этим может быть связано развитие шизофрении. Шотландские генетики нашли в ДНК человека своеобразную...

дальше...

Генетики научились очищать от ВИЧ геном человека 11 марта 2015 г.

Генетики научились очищать от ВИЧ геном человека

Большим прорывом в борьбе с иммунодефицитом (ВИЧ) стало открытие международной группы ученых, которые освоили процедуру удаления ВИЧ из человеческой ДНК в зараженных клетках.Для этого они приспособили недавно созданную систему «точечного» редактирования...

дальше...

Генетические паразиты помогли млекопитающим "изобрести" беременность 29 янв. 2015 г.

Генетические паразиты помогли млекопитающим "изобрести" беременность

"Гены должны каким-то образом понимать то, где и когда они должны включиться и начат работать. Похоже, что транспозоны дали им возможность получить эту информацию и научили старые гены работать в новом для них уголке организма — матке — во время беременности"...

дальше...

Ученые научились превращать раковые клетки в здоровые 25 авг. 2015 г.

Ученые научились превращать раковые клетки в здоровые

Американские ученые нашли способ трансформации раковых клеток в нормальные клетки с помощью процесса, связанного с выработкой микроРНК (miRNA). Исследователи из клиники Майо говорят, что их разработка открывает перспективы новой стратегии борьбы с раком...

дальше...

Ученые расшифровали самый длинный геном 20 марта 2014 г.

Ученые расшифровали самый длинный геном

Внушительная последовательность генов ладанной сосны (Pinus taeda) была расшифрована интернациональной исследовательской группой, возглавляемой учёными из Калифорнийского университета в Дэвисе (UC Davis). Эта сосна является одним из наиболее коммерчески...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 15 дек. 2018 г.