Почти половина нашей ДНК была списана как мусор, выбросы эволюции: отключенные или сломанные гены, вирусы, которые застряли в нашем геноме и были расчленены или заглушены, и все это не имеет отношения к человеческому организму или эволюции человека.
Но исследования последнего десятилетия показали, что часть этой генетической «темной материи» действительно имеет функцию, в первую очередь регулируя экспрессию генов-хозяев — всего 2% нашего общего генома — которые кодируют белки. Однако биологи продолжают спорить о том, играют ли эти регуляторные последовательности ДНК существенную или пагубную роль в организме или они являются всего лишь случайностью, случайностью, без которой организм может жить.
Новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Беркли и Вашингтонского университета, изучило функцию одного компонента этой мусорной ДНК, транспозонов, которые представляют собой эгоистичные последовательности ДНК, способные проникать в геном своего хозяина. Исследование показывает, что по крайней мере одно семейство транспозонов — древних вирусов, которые проникли в наш геном миллионами — играет решающую роль в жизнеспособности мышей и, возможно, всех млекопитающих. Когда исследователи выбили конкретный транспозон у мышей, половина их детенышей умерла до рождения.
Это первый пример того, что фрагмент «мусорной ДНК» имеет решающее значение для выживания млекопитающих.
У мышей этот транспозон регулирует пролиферацию клеток в раннем оплодотворенном эмбрионе и время имплантации в матку матери. Исследователи изучили семь других видов млекопитающих, включая человека, а также обнаружили регуляторные элементы, происходящие от вируса, связанные с пролиферацией клеток и временем имплантации эмбриона, что позволяет предположить, что древняя вирусная ДНК была одомашнена независимо и сыграла решающую роль в раннем эмбриональном развитии во всех странах. млекопитающие.
По словам старшего автора Лин Хе, профессора молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Беркли, полученные данные подчеркивают часто игнорируемый фактор эволюции: вирусы, которые интегрируются в наш геном и становятся регуляторами генов хозяина, открывая возможности эволюции, недоступные ранее.