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
Роковой укол для Сталина: открылись неизвестные подробности последних часов жизни руководителя СССР
Почему ЦРУ удалили часть фрагментов из мемуаров дочери вождя? И что хотели спрятать от широкой публики американские спецслужбы?...
Уровень океана оказался гораздо выше: эта ошибка ученых уже затронула сотни миллионов людей по всему миру
Поразительно, но цифры, важные для всего человечества, никто не проверял десятилетиями. Похоже, что новый Всемирный потоп начнется гораздо раньше...
Снова… дирижабли: почему Россия усиленно развивает этот вид воздушного транспорта?
Как старые технологии на новом уровне обеспечат небывалый прорыв в северных районах...
Последний поход «Декабриста»: как и почему погибла первая советская подлодка
Эксперты говорят: катастрофа 1940 года в Баренцевом море остается одной из самых загадочных страниц в истории советского подводного флота...
Если бы Россия выиграла Первую мировую войну: историки рассказали, где и насколько выросла бы Империя
Почему Черчилль считал, что у нашей страны были все шансы стать победителем? И как Сталин реализовал то, что не смог Николай II...
Юрский ужас… на цыпочках: оказывается, тираннозавры ходили и бегали совсем не так, как считалось
Почему ученые теперь считают, что книги о тирексах придется полностью переписать, а фильмы переснять?...
Рассекречены данные по операции «Кабул-79»: 100-летний ветеран спецслужб рассказал, как эвакуировали трех приговоренных министров
Эпизод из жизни полковника Глотова мог бы запросто лечь в основу остросюжетного фильма...
Какую тайну хранит загадочное яйцо из Антарктиды возрастом 68 млн лет?
В истории было все: научный детектив, круг подозреваемых и даже палеонтологическая сенсация...
Киты-убийцы замечены в каннибализме? Российские ученые обнаружили окровавленные плавники на берегу
Эта «война», по словам исследователей, продолжается уже… 100 000 лет...
В Красноярске обнаружены следы глобальной катастрофы, случившейся 12 800 лет назад
Это было внезапно, ужасно и очень быстро: гигантская волна или ударная волна прошлась по этим местам, сметая все на своем пути и перетасовывая кости людей,...