Неожиданные хозяева: как вирусы влияют на гены человека

Вы знали, что почти половина вашего генома состоит из фрагментов древних вирусов? Эти "прыгающие гены" долгое время считались бесполезными, но новое исследование доказывает: они играют ключевую роль в регуляции нашего генетического кода.

От "мусора" к регуляторам

Мобильные элементы (МЭ), или "прыгающие гены", — это участки ДНК, способные перемещаться по геному. Некоторые из них — наследие вирусов, встроившихся в геном наших предков миллионы лет назад.

Долгое время учёные считали их "мусорной" ДНК, не несущей никакой пользы. Однако теперь ясно: они активно участвуют в регуляции генов, особенно на ранних стадиях развития. Исследование, опубликованное в Science Advances, подтверждает эту гипотезу.

"Наш геном был секвенирован давно, но функции многих его частей остаются неизвестными", — говорит соавтор исследования Хироми Накао-Иноуэ из Киотского университета.

Мобильные элементы играют важную роль в эволюции, и их значение станет ещё очевиднее с развитием науки.

Как "спящие" гены влияют на развитие

Раньше считалось, что МЭ бесполезны, так как не участвуют в создании белков. Но оказалось, они могут влиять на экспрессию генов через некодирующую РНК, регулируя развитие клеток и эмбрионов.

Благодаря технологии CRISPR учёные смогли детальнее изучить их роль. В частности, они исследовали семейство MER11 — группу МЭ, появившихся у приматов около 40 млн лет назад.

Эксперимент с "активаторами" генов

Исследователи разделили MER11 на четыре подгруппы по эволюционному возрасту и проверили их влияние на клетки. Оказалось, что самые молодые элементы (MER11_G4) особенно активно включают гены.

"Эта работа открывает новые направления для исследований", — отмечает Кристина Туфарелли из Университета Лестера. "CRISPR поможет понять, как МЭ регулируют гены в норме и при болезнях".

Различия в последовательностях MER11_G4 у людей, шимпанзе и макак показывают, что эволюция продолжает их адаптировать. Учёные планируют глубже изучить их роль, в том числе в развитии заболеваний.