Рубрика: Биология
Люди мутируют из-за одомашненных геномных паразитов
27.01.2010комментариев: 0просмотров: 1319
Двигатели эволюции
«Мы считаем, что помимо внешних факторов — изменения климата, географическая изоляция и так далее — у эволюции есть внутренние движущие силы, — говорит Юрий Лебедев. – И ретроэлементы – одна из таких движущих сил. Эволюция специально держит этих внутригеномных паразитов в узде, чтобы они не очень-то хулиганили и не слишком размножались. Это уже не волки, это собаки, они одомашненные и помогают человеку «вести хозяйство». Иногда, попадая куда нужно в половых клетках, они приводят к изменениям. Если это полезное изменение, оно подхватывается естественным отбором и закрепляется».
Так что эволюция генома приматов, в том числе эволюция генома человека, – это коэволюция собственно генома наших предков и заражавших их ретровирусов, считают ученые.
Ретроатаки на нашем эволюционном древе
Теперь исследователи активно ищут в геноме человека и шимпанзе не разные гены, а те, что отличаются по экспрессии. Таких найдено около 4 тыс. Юрий Лебедев и его коллеги разработали метод, позволяющий сравнивать участки генома человека и шимпанзе на предмет выявления ретроэлементов. Они выявили уже около 2 тыс. человеческих ретроэлементов, изменяющих экспрессию генов в разных тканях. Например, нашли все специфичные для человека так называемые длинные концевые повторы (LTR), определили места их вставки и гены, оказавшиеся рядом. Изучили роль наиболее молодых, специфичных для человека ретроэлементов, так называемых Alu-повторов. «Мы нашли, что, если в одной аллели гена появился Alu-повтор, — объясняет Юрий Лебедев, — этот аллель экспрессируется хуже, а иногда и полностью выключается. Но только в определенном типе клеток, в определенной ткани. Мы пытаемся понять, почему так происходит».
Есть методы, позволяющие определить возраст того или иного фрагмента в геноме, в том числе и ретроэлемента. Так что ученые смогли приблизительно оценить время появления тех или иных ретроэлементов в геноме человека. И выяснили любопытную вещь: максимальное внедрение «генных паразитов» происходило на основных развилках эволюции приматов. Например, в тот момент, когда ветвь человекообразных обезьян отделилась от узконосых обезьян (приблизительно 18 млн лет назад), и в тот момент, когда линия человека разделилась с линией шимпанзе (около 5,5 млн лет назад). Эти этапы сопровождались взрывным появлением ретроэлементов.
Генный паспорт на ретроэлементах
Ученые изучают и внутривидовой полиморфизм – разнообразие ретроэлементов в геномах разных людей. «Места вставки ретроэлементов могут служить молекулярно-генетическим маркером, который можно использовать для создания генного паспорта человека, — объясняет Infox.ru научный сотрудник лаборатории кандидат биологических наук Ильгар Мамедов. – В качестве такого маркера ретроэлементы имеют преимущества перед другими, так как их легко анализировать». Ученые нашли более сотни ретроэлементов, которые полиморфны в человеческих популяциях.
Они создали в интернете общедоступную базу данных о 2,5 тыс. ретроэлементов. Эту базу любой может использовать в своих исследованиях, она позволяет находить все ретроэлементы, расположенные рядом с каким-либо геном.
Инструмент для предсказания болезней и развития
Изучение ретроэлементов важно и для пополнения наших знаний о наследственных заболеваниях, так как многие заболевания вызваны изменением работы гена именно по этой причине. Ученые анализируют тканевую специфичность ретроэлементов у больных и здоровых, исследуя таким способом их связь с проявлениями болезни.
Ретроэлементы могут указать нам и на то, куда пойдет эволюция человека в будущем. Для этого надо проанализировать, в каких генах появились самые молодые ретроэлементы и как они меняют активность этих генов. Возможно, благодаря им мы в будущем станем более устойчивыми к загрязнению окружающей среды, а возможно, к инфекционным заболеваниям.
Читать дальше...
1 2 3
Автор(ы): Георгий Сарсеков, Игорь Мостовой, Артем Селезнев, Надежда Маркина Источник: http://www.infox.ru/ |
Тэги: мутация, ретровставка, гены, эволюция, геном, человек, ретроэлемент, ретровирусы, рнк