Что такое «прыгающие гены» и зачем они нужны ДНК: новое исследование

Новое исследование ученых из Вашингтонского университета (США) свидетельствует, что «прыгающие гены» в ДНК необходимы для того, чтобы обеспечить геномную стабильность.

«Прыгающие гены» (транспозоны) – фрагменты ДНК, которые могут перемещаться из одного места в геноме в другое. Именно они обеспечивают генетическое разнообразие в ходе эволюции. 

Оказывается, транспозоны выполняют не только эту функцию, но и помогают стабилизировать трехмерные структуры сворачивания молекулы ДНК внутри ядра клетки.

Кажется нелогичным, что фрагменты ДНК, которые перемещаются случайным образом по геному, могут обеспечить стабильность схем сворачивания. 

Действительно, это открытие противоречит давнему предположению, что точный порядок нуклеотидов в последовательности ДНК всегда определяет ее более широкую структуру.

Изучая сворачивание ДНК в клетках крови мыши и человека, исследователи обнаружили, что в процессе сворачивания в петлях ДНК не соблюдается четкая последовательность нуклеотидов.

Однако эта слегка измененная последовательность лежит в основе обновления генома и не вызывает проблем, поскольку структура в целом остается неизменной.

«Прыгающие гены» могут находиться в разных местах ДНК и создавать избыточность в регуляторных частях генома – областях молекулы ДНК, которые определяют, как и когда гены включаются или выключаются.

По словам исследователей, эта избыточность делает геном более устойчивым. Обеспечивая как новизну, так и стабильность, «прыгающие гены» могут помочь геному млекопитающих установить жизненно важный баланс – например, сделать животных более гибкими в адаптации к изменяющемуся климату, сохраняя при этом биологические функции, необходимые для жизни, и защищая от повреждения ДНК в процессе жизни.