Аллергенные клещи домашней пыли используют уникальный механизм защиты своих геномов от генетических паразитов

Аллергенные клещи домашней пыли используют уникальный механизм защиты своих геномов от генетических паразитов

Наука 16 Февраля 2018 3142

Общей угрозой, которой подвергаются все животные и растения, являются внутренние генетические паразиты – транспозоны, которые могут повредить гены, важные для жизненных функций. Транспозируемые элементы представляют собой фрагменты ДНК, которые могут изменять свое положение в геноме, часто вызывая мутации и генетические заболевания. Неудивительно, что организмы имеют сложные способы борьбы с этими генетическими паразитами, чтобы сохранить целостность геномов. Недавняя совместная публикация исследователей ТюмГУ, Мичиганского университета и Университета Южной Миссисипи доказывает, что клещи домашней пыли, вызывающие аллергии у десятков миллионов людей, защищают свой геном иначе, чем другие организмы.

У большинства животных это происходит через процесс, при котором малые некодирующие фрагменты РНК обнаруживают и разрушают транспозоны путем их ферментного расщепления. Этот процесс называется пиРНК-механизмом (piRNA pathway), названным в честь белка Piwi, образующего комплекс с малыми пиРНК. Этот механизм найден у многих животных и является основным методом защиты от транспозонов.  

Через секвенирование генома пылевых клещей исследователи обнаружили, что у пылевых клещей нет белков Piwi или связанных с ними малых РНК. Дальнейшее исследование показало, что клещи домашней пыли заменили piRNA-механизм совершенно другим процессом, основанным на РНК другого типа – малых интерферирующих РНК (siRNA).  В этих клещах в большом количестве были обнаружены эти малые РНК, которые являются продуктами расщепления белка-рибонуклеазы Dicer. Кроме того, были обнаружены специальные области генома клещей, которые являются «каталогами» транспозонов. Эти «каталоги» производят малые РНК для борьбы с настоящими транспозонами. Также учёные нашли в геноме пылевых клещей ген, кодирующий РНК-зависимую РНК-полимеразу – белок, отсутствующий у многих животных.  Этот фермент создает копии siRNA путем создания новых двухцепочечных РНК.

Ведущий научный сотрудник ТюмГУ акаролог Павел Климов и его американские коллеги считают, что эволюция нового механизма защиты геномов от транспонируемых элементов связана с необычной эволюцией пылевых клещей. Эти членистоногие произошли от паразитических предков, вторично став свободноживущими. Часто паразитизм связан с драматическими геномными изменениями – наследие, которое приобрели клещи домашней пыли, когда они возвратились к свободноживущему образу жизни.

Как известно, на заседании Совета по науке и образованию, посвященном вопросам глобальной конкурентоспособности российской науки, 8 февраля 2018 года президент России В. Путин поручил разработать программу масштабных геномных исследований в РФ: «Считаю, что накопленный интеллектуальный и научный потенциал позволяет организовать в России масштабные геномные исследования, и прошу... предусмотреть механизмы поддержки сильных коллективов, формирования передовой инфраструктуры и подготовки кадров».

Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
Рубрики
Поделиться
Май 2018
ПН ВТ СР ЧТ ПТ СБ ВС
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

рубрики новостей

Показать / скрыть все рубрики

Cмотрите также