• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
09.09.2023
Михаил Орлов
4 608

На концах хромосом у насекомых обнаружили «прыгающие гены»

3.8

Теломеры — это структуры на кончиках хромосом, защищающие их от разрушения. Новая статья посвящена теломерам насекомых: рассмотрев геномы более 200 видов, авторы узнали о неожиданном разнообразии этих структур. Ученые также обнаружили в теломерах многих насекомых ретротранспозоны, то есть копирующие себя «прыгающие гены».

Плодовая мушка Drosophila melanogaster
Плодовая мушка Drosophila melanogaster / © wikimedia / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Большинство живых существ — животные, растения, грибы и так далее — хранят свою ДНК в виде множества хромосом со свободными концами. Единственное исключение — бактерии с их небольшими кольцевыми геномами.

Однако с концами хромосом неизбежно возникают проблемы. Дело в том, что при репликации (копировании) ДНК небольшой ее участок с одного края всегда теряется. Поскольку многие клетки постоянно делятся, их геном должен постоянно копироваться, а стало быть, и понемногу «расходоваться».

Чтобы этого не произошло, на концах хромосом есть теломеры — длинные области из повторов ДНК. Их часто сравнивают с колпачками на шнурках, защищающими основную часть от расплетания.

Генетики называют последовательности теломер очень консервативными — то есть такими, которые медленно меняются при эволюции. Поэтому теломеры похожи даже у самых разных существ с отдаленных ветвей «эволюционного древа».

Известно, что теломеры всех позвоночных животных состоят из многократно повторяющихся «слов» из шести нуклеотидов (TTAGGG), а у большинства растений — из семи (TTTAGGG). На основании ряда изученных видов ранее ученые решили, что для насекомых характерен похожий мотив из пяти нуклеотидов — TTAGG.

Но биология, как известно, состоит из исключений. Это лишний раз подтвердила новая статья для журнала Biological Journal of the Linnean Society, авторы которой с удивлением обнаружили огромное разнообразие и необычное устройство теломер насекомых.

Всего биологи рассмотрели геномы 220 видов насекомых, представляющих очень непохожие систематические группы. Длина и состав повторяющихся единиц теломер у них оказались весьма изменчивы. К примеру, у таких перепончатокрылых, как осы, пчелы и паразитоидные наездники, длина мотива варьируется от одной до 11 пар оснований. У мух он гораздо больше — 173-381 нуклеотид.

Более того, теломеры насекомых устроены принципиально иначе. Стандартные повторы ДНК в них перемежаются ретротранспозонами, или мобильными генетическими элементами. Эти так называемые прыгающие гены способны копировать себя и активно перемещаться по геному, что определяет их большую эволюционную роль.

«Такая организация теломер, включающая ретротранспозоны, ранее была описана для семи видов насекомых, но она считалась исключением из правил и никто не знал, что такая организация — скорее закономерность. Интересно, что у мушки дрозофилы — наиболее изученного генетического объекта — теломеры целиком состоят из ретротранспозонов. Теломеры с ретротранспозонами — это своего рода недостающее звено в эволюции от классических теломер, состоящих из коротких мотивов, к теломерам дрозофилы. Таким образом, наши данные помогают понять, как могли возникнуть теломеры дрозофилы», — подытожил Владимир Лухтанов, первый автор статьи и главный научный сотрудник Зоологического института РАН в Санкт-Петербурге.

Исследователи связали столь необычное устройство теломер насекомых с особыми механизмами поддержания их длины. Они предполагают, что в этом участвуют пресловутые «прыгающие гены».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 18:00
Алиса Гаджиева

Пятьсот лет подряд жители Чичен-Ицы сбрасывали в подземный резервуар детей и подростков. Анализ их ДНК изменил представления ученых о жертвоприношениях у майя и тольтеков.

11 июня
Ольга Иванова

Японские ученые пришли к выводу, что люди, которые с оптимизмом смотрят в будущее, с меньшей вероятностью станут серьезными прокрастинаторами.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

11 июня
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: