24.12.2019
София Жаботинская
9 822

Ученые рассказали о роли «прыгающих генов» при стрессе

Мобильные генетические элементы, в избытке присутствующие в человеческом геноме, обеспечивают организму быстрый и удобный механизм активации стрессового ответа.

Флуоресцентная гибридизация in situ хромосом человека (контрастированы красным) с зондами к Alu-повторам (зелёный)
Флуоресцентная гибридизация in situ хромосом человека (контрастированы красным) с зондами к Alu-повторам (зелёный) / © Bolzer et al. 2005

Транспозоны, или же «прыгающие гены» — некодирующие последовательности нуклеиновых кислот, которые могут внезапно менять свое расположение в геноме или создавать собственные копии. Изначально их рассматривали как некий генетический мусор, однако постепенно выясняется, что транспозоны играют важную роль в функционировании организма.

В исследовании, которое опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences, группа ученых из США попыталась понять, как такие «прыгающие гены» работают при стрессе. Речь идет о так называемых Alu-элементах, которые составляют примерно 10,7% всего генома человека. Хромосомные перестройки, связанные с Alu-элементами, могут быть причиной некоторых форм рака и наследственных болезней.

Ученые установили, что Alu-элементы у людей и у мышей (в геноме грызунов они маркируются как B2 элементы) интенсивно экспрессируются, когда организм испытывает стресс. РНК-продукт их транскрипции впоследствии разрезается при взаимодействии с регуляторным белком Pzh2. Однако механизм этого разрезания до недавнего времени был непонятен исследователям, ведь Pzh2 не является нуклеазой — ферментом, который катализирует деградацию РНК и ДНК.

Новое исследование показало, что продукты Alu- и B2-элементов — не просто РНК, а рибозимы, нуклеиновые кислоты с ферментативными свойствами. Причем эти рибозимы катализируют собственное расщепление. Продукты этого каталитического расщепления высвобождаются из хроматина и активируют синтез белков теплового шока. Протеин Pzh2 значительно ускоряет процесс автокатализа, придавая рибозимам рабочую конформацию (пространственное расположение атомов в молекуле).

По словам авторов исследования, продукты транскрипции Alu- и B2-последовательностей можно назвать «эпигенетическими рибозимами», которые функционируют как транскрипционные переключатели во время стресса. Это весьма удобный для клетки механизм активации ответа на стресс, так как никакого синтеза новых промежуточных генных продуктов при нем не происходит.

Результаты работы могут иметь не только теоретическое, но и практическое значение. Дальнейшее изучение роли транспозонов в стрессовых реакциях поможет понять, как направить работу организма в нужное русло, например, во время развития инфекций, рака или аутоиммунных заболеваний.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

25 января
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Позавчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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: