Оцените:

0

Рубрика: Биология

Люди мутируют из-за одомашненных геномных паразитов

27.01.2010комментариев: 0просмотров: 1324

Почему они «ретро»

Ретроэлементы именуются так оттого, что при копировании используют механизм так называемой обратной транскрипции. Обычно экспрессия любого гена начинается с синтеза молекулы РНК на матрице ДНК (прямая транскрипция), но в данном случае происходит наоборот.

Картина в общих чертах выглядит так. Сначала, как положено, в ядре клетки с ДНК ретроэлемента синтезируется РНК – для этого он использует фермент-полимеразу хозяйского генома (так экономнее, можно не заводить своей). РНК выходит в цитоплазму, и там на рибосоме с РНК синтезируются белки — транспортер р40 и фермент-ревертаза. У них важная роль в дальнейших событиях. Белок-транспортер переносит РНК обратно в ядро и перемещает ее вдоль цепи ДНК хозяйского генома. А ревертаза разрывает в каком-то месте двойную цепь ДНК и синтезирует ДНК ретроэлемента на матрице РНК. Происходит обратная транскрипция. Копия ретроэлемента встраивается в ДНК хозяйского генома.

Прирученные паразиты

Ретроэлементы действуют как вирусы, которые умеют встраиваться в геном хозяина, но вирусы эндогенные, внутренние. Они не выходят из данной клетки и не заражают другие. Это вирусы, потерявшие свою инфекционность.

«Это внутригеномные паразиты, нахлебники, — говорит Юрий Лебедев. – Но паразиты прирученные, одомашненные. Приматы уникальны в животном царстве тем, что научились захватывать этих геномных паразитов и использовать их в своих целях». По гипотезе ученых, именно ретроэлементы сыграли решающую роль в эволюции приматов и появлении специфических человеческих признаков.

Встраивание копий ретроэлемента в геном не проходит бесследно – они изменяют работу генов, находящихся по соседству. «Ретроэлемент можно сравнить с реостатом, — объясняет Юрий Лебедев. – Он усиливает работу гена или снижает ее вплоть до полного выключения».

Как возникла речь

Ярким примером служит появление у человека способности к членораздельной речи. Не так давно ученые открыли группу генов, которые отвечают за эту способность. А она целиком зависит от строения верхних дыхательных путей, гортани и голосовых связок. Эксперименты продемонстрировали, что человекообразных обезьян можно научить языку – жестовому или символьному, но из-за анатомических причин членораздельной речью они обладать не могут. Оказалось, что один из таких генов fox в ходе эволюции приматов приобрел в своей регуляторной части ретроэлементы, так называемые Alu-повторы. Они изменили работу гена, а именно ген изменил место и время своей экспрессии в процессе закладки в эмбрионе разных органов. В результате у человека кардинально изменилась гортань, опустились голосовые связки, появилось дыхательное горло. Все это привело к тому, что человек на выдохе может напрягать голосовые связки и произносить фонемы.

Читать дальше...

Тэги: мутация, ретровставка, гены, эволюция, геном, человек, ретроэлемент, ретровирусы, рнк