Откуда взялись вирусы в нашей ДНК и как они влияют на нашу жизнь
Вы когда-нибудь задумывались, откуда взялась наша ДНК? Одно из самых захватывающих открытий в области генетики заключается в том, что около половины человеческого генома состоит из транспозируемых элементов, известных как TEs. Эти элементы являются потомками древних вирусов, которые захватили нашу ДНК миллионы лет назад. Как это произошло и как это повлияло на нашу эволюцию?
Доктор Андреа Шорн, доцент Cold Spring Harbor Laboratory в Нью-Йорке, посвятила свои исследования одному из этих древних вирусов. Он называется транспозируемым элементом (TE) или транспозоном. Это кусочек ДНК, который может перемещаться по геному и влиять на работу других генов. Транспозоны бывают разных типов, но доктор Шорн интересуется одним из самых старых и распространенных — ретровирусным транспозоном.
Ретровирусный транспозон — потомок древнего ретровируса, такого как ВИЧ или гепатит Б. Ретровирусы используют РНК вместо ДНК для хранения своей генетической информации. Когда они заражают клетку, они копируют свою РНК в ДНК с помощью специального фермента — обратной транскриптазы. Затем они встраивают свою ДНК в геном клетки и заставляют ее производить новые копии вируса.
Однако иногда ретровирусы не могут выйти из клетки и остаются в ней навсегда. Если это происходит с клетками половых желез, то ретровирусная ДНК может передаваться потомкам по наследству. Таким образом, ретровирус становится частью генома организма и превращается в ретровирусный транспозон.
Доктор Шорн изучает один из таких ретровирусных транспозонов, который называется LTR5_HS. Он активен почти у всех позвоночных животных, кроме рыб. Он интересен тем, что он может активироваться не только на ранних стадиях развития организма, но и при стрессе или болезни. Когда он активируется, он может перемещаться по геному и менять его структуру и функцию.
— Андреа Шорн.
Это может быть как полезно, так и опасно для организма. С одной стороны, ретровирусный транспозон может вызвать мутации или рак. С другой — может помочь организму адаптироваться к новым условиям или защититься от других вирусов. Например, доктор Шорн обнаружила, что LTR5_HS играет важную роль в развитии плаценты у млекопитающих.
Шорн также изучает, как клетка может распознавать и регулировать активность ретровирусных транспозонов. Она обнаружила, что клетка использует специальные молекулы РНК, которые называются передающей РНК (tRNA). Это одна из самых древних молекул, которая появилась еще до ДНК и необходима для синтеза белков. Оказывается, что клетка разрезает tRNA на маленькие кусочки и использует их для поиска и подавления ретровирусных транспозонов.
— Андреа Шорн.
Исследования древних ретровирусов и транспозонов открыли новую главу в изучении происхождения и функций нашей ДНК. Они позволяют понять, как наш геном эволюционировал и как он взаимодействует с вирусами. Это открывает новые перспективы в области медицины и здоровья, так как позволяет разработать новые стратегии для повышения результатов беременности и борьбы с инфекциями, такими как ВИЧ.
Таким образом, исследования доктора Шорн подтверждают, что наша ДНК имеет древнее, нечеловеческое происхождение и содержит элементы, которые играли критическую роль в нашей эволюции. Они свидетельствуют о важности изучения наших генетических компонентов, чтобы понять, как они взаимодействуют и как их регулировать. Эти открытия могут иметь крупные последствия для различных областей науки и медицины.
Доктор Андреа Шорн, доцент Cold Spring Harbor Laboratory в Нью-Йорке, посвятила свои исследования одному из этих древних вирусов. Он называется транспозируемым элементом (TE) или транспозоном. Это кусочек ДНК, который может перемещаться по геному и влиять на работу других генов. Транспозоны бывают разных типов, но доктор Шорн интересуется одним из самых старых и распространенных — ретровирусным транспозоном.
Ретровирусный транспозон — потомок древнего ретровируса, такого как ВИЧ или гепатит Б. Ретровирусы используют РНК вместо ДНК для хранения своей генетической информации. Когда они заражают клетку, они копируют свою РНК в ДНК с помощью специального фермента — обратной транскриптазы. Затем они встраивают свою ДНК в геном клетки и заставляют ее производить новые копии вируса.
Однако иногда ретровирусы не могут выйти из клетки и остаются в ней навсегда. Если это происходит с клетками половых желез, то ретровирусная ДНК может передаваться потомкам по наследству. Таким образом, ретровирус становится частью генома организма и превращается в ретровирусный транспозон.
Доктор Шорн изучает один из таких ретровирусных транспозонов, который называется LTR5_HS. Он активен почти у всех позвоночных животных, кроме рыб. Он интересен тем, что он может активироваться не только на ранних стадиях развития организма, но и при стрессе или болезни. Когда он активируется, он может перемещаться по геному и менять его структуру и функцию.
Изучение транспозонов и ретровирусов открывает множество вопросов о происхождении нашей ДНК и ее функциях. За долгие годы эволюции организмы приняли гены ретровирусов и они стали неотъемлемой частью нашей генетической информации. Это произошло по принципу похожему на игрушку «Lego»: в начале куски могли перемещаться, но со временем они стали неотъемлемой частью нашей генетической инфраструктуры. Теперь они необходимы нам, но мы должны уметь их контролировать и управлять
— Андреа Шорн.
Это может быть как полезно, так и опасно для организма. С одной стороны, ретровирусный транспозон может вызвать мутации или рак. С другой — может помочь организму адаптироваться к новым условиям или защититься от других вирусов. Например, доктор Шорн обнаружила, что LTR5_HS играет важную роль в развитии плаценты у млекопитающих.
Шорн также изучает, как клетка может распознавать и регулировать активность ретровирусных транспозонов. Она обнаружила, что клетка использует специальные молекулы РНК, которые называются передающей РНК (tRNA). Это одна из самых древних молекул, которая появилась еще до ДНК и необходима для синтеза белков. Оказывается, что клетка разрезает tRNA на маленькие кусочки и использует их для поиска и подавления ретровирусных транспозонов.
Один из главных вопросов, которые задают ученым, связан с тем, почему эти древние ретровирусы все еще присутствуют в геноме. Они считают, что это связано с тем, что эти элементы оказались чрезвычайно полезными для организмов. В процессе эволюции они смогли проникнуть в геном клеток следующего поколения и унаследоваться снова и снова. Это привело к тому, что организмы зависят от этих элементов для выполнения важных функций
— Андреа Шорн.
Исследования древних ретровирусов и транспозонов открыли новую главу в изучении происхождения и функций нашей ДНК. Они позволяют понять, как наш геном эволюционировал и как он взаимодействует с вирусами. Это открывает новые перспективы в области медицины и здоровья, так как позволяет разработать новые стратегии для повышения результатов беременности и борьбы с инфекциями, такими как ВИЧ.
Таким образом, исследования доктора Шорн подтверждают, что наша ДНК имеет древнее, нечеловеческое происхождение и содержит элементы, которые играли критическую роль в нашей эволюции. Они свидетельствуют о важности изучения наших генетических компонентов, чтобы понять, как они взаимодействуют и как их регулировать. Эти открытия могут иметь крупные последствия для различных областей науки и медицины.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Атлантида уже найдена: американский адмирал не только подтвердил, но показал ее «фотографии»
Разбираемся, можно ли верить главному океанографу США...
Левиафан Порфирий — ужас Византийской империи: реальная история кита-убийцы
С морским чудовищем не мог справиться весь флот императора Юстиниана II, но погубила нелепая случайность, ставшая роковой...
Оттаявшая история: что интересного за последние годы отдали горные ледники и вечная мерзлота
Рюкзак альпиниста, мумии горных стрелков, скифские артефакты, шерстистые носороги — список очень внушительный...
Николай Струйский: почему самый зловещий маньяк-помещик в России остался без наказания?
Писал стихи, делал подарки императрице Екатерине Великой, а в перерывах стрелял… по живым мишеням...
Отчего умер великий князь Дмитрий Донской: ученые назвали предположительную причину
Вскрытие гробницы показало, что древнерусские летописи говорили чистую правду...
Тайна загадочных спиралей на плато Наска раскрыта: какие доказательства есть у ученых?
Уровень древней цивилизации поражает. Благодаря инженерным сооружениям люди жили там, где жизнь вообще не возможна...
Луна появилась... всего за пять часов: новое исследование угрожает всем старым теориям
Все изменилось, когда в научных расчетах появился параметр, который полностью игнорировали ученые до этого...
Тайна Нимрудского телескопа: что изобрели ассирийцы 2700 лет назад?
Ученые спорят о предназначении этого артефакта почти 200 лет подряд, но ясности нет до сих пор...
Тайна двух океанов: стало известно, почему рвется связь между крупнейшими водоемами планеты
Полной ясности в механизме разрушения пока нет, но уже сейчас прогнозы ученых полны мрачности...
Ледниковый период по расписанию: почему лютое похолодание приходило из космоса трижды за последние несколько лет?
Новое исследование меняет многое, в том числе предлагает совершенно неожиданный взгляд на обитаемость планет...
Морской микроорганизм размножается как монстр из фильма «Чужой»: ученые долго не могли поверить в такое
Поразительное, но за «жуткое» существо сразу уцепились производители пищевой промышленности. Это будет переворот...
Неожиданная Австралия: во Франции нашли... 2100-летний бумеранг. Он местный!
Археологи говорят, что с этим оружием охотились исключительно галльские аристократы...
Четыре цвета Белого моря: ученые рассказали, как действует уникальный феномен Русского Севера
Все дело в четырех природных процессах, которые порой так переплетаются друг с другом, что кажется, тут действует аномалия...