Прыгающий ген впервые поймали за «переездом» между видами
Ученые впервые смогли напрямую зафиксировать, как «прыгающие гены» перемещаются из одного биологического вида в другой. Гены передаются не только от родителей к потомству — некоторые из них обладают удивительной мобильностью и способны внедряться в ДНК совершенно чужих организмов.
Исследователям из Института морской микробиологии Макса Планка (Германия) удалось поймать этот генетический элемент прямо в момент его путешествия от микроскопического хищника к жертве. Результаты прорывного открытия опубликованы в журнале Scientific Reports.
«Прыгающие гены» (или транспозоны) — своеобразные генетические «паразиты», которые живут внутри ДНК бактерий, растений, животных и людей. Они умеют отделяться от «родного» генома в виде молекул РНК и внедряться в новые, совершенно случайные участки ДНК. Этот процесс примечателен тем, что, встраиваясь на новое место, такие гены часто дают организмам новые свойства и тем самым резко ускоряют их эволюцию.
Особую группу среди них составляют самовырезающиеся интроны, или рибозимы. Эти участки гена умеют самостоятельно отделяться от молекулы РНК, используя собственный встроенный фермент. Раньше ученые находили лишь древние следы таких межвидовых прыжков в ДНК разных существ. Считалось, что сами по себе гены путешествовать не могут и используют вирусы или плазмиды (крошечные обособленные молекулы ДНК) как способ перелететь в чужой организм.
Зафиксировать процесс напрямую помог случай в мире микробов. Руководитель исследования Йенс Хардер (Jens Harder) и его коллеги изучали микробное сообщество, которое медленно расщепляло лимонен (вещество, отвечающее за запах апельсинов) до метана и углекислого газа.
В этой среде доминировала очень маленькая хищная бактерия Candidatus Velamenicoccus archaeovorus, которая охотилась на другие микроорганизмы. Биологи заметили, что клетки ее главной жертвы — Methanothrix soehngenii (самый значимый производитель метана на земле) — массово погибали.
Анализируя геном хищника, ученые обнаружили в нем тот самый «прыгающий» интрон. Несмотря на то что свободную РНК интронов никогда раньше не находили вне родной клетки, биологи решили проверить на ее наличие именно клетки жертвы.
Специалисты института разработали сверхчувствительные молекулярные зонды (химические индикаторы для поиска нужных нуклеиновых кислот). Микроскопические снимки подтвердили сенсацию: РНК прыгающего гена отчетливо светилась внутри клеток жертвы.
Ген поймали с поличным прямо во время попытки скопировать себя в чужую ДНК. Правда, конкретно для этого паразита прыжок закончился неудачей: хищная бактерия убила свою жертву слишком рано, поэтому интрон совершил перенос в уже мертвую клетку. Тем не менее эксперимент наглядно доказал возможность прямого перехода генов от вида к виду.
Секрет выживания гена крылся в его кольцевой форме. Обычно РНК в погибших клетках разрушается мгновенно, но этот интрон сворачивается в кольцо без открытых концов, что делает его неуязвимым для разрушительных ферментов.
Подобная стабильность кольцевой РНК крайне важна и для медицины. У людей такие молекулы влияют на метаболизм и развитие опухолей, плюс сейчас их активно тестируют для создания передовых РНК-вакцин против рака и вирусов. Новое исследование показало, что микроорганизмы используют эту кольцевую форму буквально для захвата других биологических видов.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Новые данные существенно дополняют картину теплокровности динозавров и добавляют веса точке зрения, что множество, если не большинство их видов были покрыты перьями и обладали сложным поведением. Весьма вероятно, что эта их особенность способствовала как расцвету группы, так и вымиранию всех нептичьих динозавров после Чиксулуба.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии