Ученые разгадали загадку некодирующих участков ДНК
Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.
Одна из давних фундаментальных загадок современной биологии связана с происхождением интронов — некодирующих участков ДНК эукариот, которые удаляются в процессе сплайсинга перед синтезом белка. Существует огромная разница в количестве интронов, обнаруженных в геномах разных, даже близкородственных видов, и как правило длина последовательности интронов в 10-100 раз превышает длину кодирующих последовательностей ДНК.
Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (США) и опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), указывает на интронеры как на предполагаемый источник интронов. Интронеры — это недавно обнаруженный тип мобильных элементов генома, которые способны размножаться и перемещаться по ДНК. По мнению авторов, интронеры — также единственное вероятное объяснение событий, когда тысячи интронов появлялись в геноме одного вида, казалось бы, одновременно.
Сами интроны обеспечивают возможность альтернативного сплайсинга, что позволяет одному гену кодировать несколько транскриптов и выполнять несколько клеточных функций. Интроны также могут влиять на экспрессию генов, однако они оказывают и негативное влияние: когда сплайсинг выполняется неправильно, продукты гена могут повреждаться.
Ученые проанализировали геномы 3325 эукариотических видов, чтобы выяснить, насколько распространены интроны, произошедшие от интронеров, и в каких группах видов они встречаются чаще всего. Исследователи обнаружили интроны, произошедшие от интронеров, у 5,2% изученных видов, причем они были распространены у всех типов исследованных эукариотических организмов, чей последний общий предок жил более 1,7 миллиарда лет назад. Это позволяет предположить, что интронеры представляют собой фундаментальный и наиболее распространенный источник интронов.
Исследование также показало, что морские организмы в 6,5 раза чаще имеют в своем геноме интронеры, чем наземные виды. Вероятно, это связано с горизонтальным переносом генов, при котором гены передаются от одного вида к другому. Этот процесс чаще всего происходит в морской среде между одноклеточными организмами. Так как все виды произошли от морских обитателей, вполне возможно, что наземные виды получили интроны в самом начале своей эволюционной истории.
Кроме того, множество интронеров обнаружили и у грибов, которые имеют более высокие скорости горизонтального переноса генов, что еще раз подтверждает предположение ученых.
Классическая теория эволюции генома гласит, что на некотором этапе эволюции у многих видов была низкая эффективная численность популяции, то есть очень немногие организмы производили потомство. Это привело к тому, что в их геноме накапливались бесполезные или вредные элементы.
Таким образом, согласно этой теории, бесполезные или немного вредные интроны чаще встречались бы в популяциях с низкой эффективной численностью. Но исследователи обнаружили обратное.
Так, протист Symbiodinium, для которого характерна более высокая эффективная численность популяции, чем для животных и наземных растений, имеет в своем геноме наибольшее количество интронов среди исследованных видов. О нейтральном или отрицательном воздействии интронов свидетельствует их влияние на экспрессию генов. Сравнение показало, что уровень экспрессии генов, содержащих интроны, ниже, чем у генов без интронов, то есть они реже включаются для выполнения функций в организме.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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