Биология

«Прыгающая» ДНК регулирует нейроны человека

Международная группа ученых во главе с исследователями из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Швейцария) обнаружила, что «мобильные элементы» ДНК играют важную роль в развитии человеческого мозга, сообщает пресс-служба EPFL.

«Прыгающая» ДНК регулирует нейроны человека© ETH Zurich / Jonathan Venetz

Геном человека содержит более 4,5 миллионов последовательностей ДНК, называемых «мобильными элементами» или «прыгающей» ДНК. Эти вирусоподобные образования могут копировать сами себя в новые участки генома и помогают регулировать экспрессию генов. Они делают это путем связывания факторов транскрипции, которые представляют собой белки, регулирующие скорость транскрипции ДНК в РНК, влияя на экспрессию генов во многих биологических событиях.

Ученые обнаружили, что «мобильные элементы» регулируют развитие мозга, взаимодействуя с двумя специализированными белками из семейства KZFP – белков, содержащих «цинковые пальцы» (небольшие структурные мотивы белка, стабилизированные одним или двумя ионами цинка). В 2019 году другое исследование, проведенное в EPFL, показало, что KZFP замедляют регуляторную активность «прыгающих» генов в первые несколько дней жизни плода. Однако потом эти элементы повторно активизируются, чтобы управлять развитием и работой взрослых органов.

Исследователи определили два KZFP-белка, которые встречаются только у приматов, и обнаружили, что эти белки экспрессируются в определенных областях развивающегося и взрослого мозга человека. Они также заметили, что эти белки продолжают контролировать активность «мобильных элементов» – по крайней мере, в нейронах и органоидах мозга, выращенных в лаборатории. В результате эти два KZFP влияли на профиль дифференцировки и нейротрансмиссии нейронов, а также защищали эти клетки от воспалительных реакций, которые в противном случае запускались бы, если их целевые мобильные элементы продолжали экспрессироваться.

«Эти результаты показывают, как два белка, которые появились совсем недавно в процессе эволюции, внесли свой вклад в формирование человеческого мозга, облегчая совместную опцию «мобильных элементов», этих вирусоподобных сущностей, которые с незапамятных времен модернизировали геном наших предков, – говорит Дидье Троно, руководитель исследования. – Наши результаты также помогают раскрыть возможные патогенетические механизмы таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз или другие нейродегенеративные или нейродегенеративные расстройства, что дает основания для предотвращения или лечения этих проблем».

Статья опубликована в журнале Science Advances  

По материалам

sci-dig.ru

Смотреть полностью

Похожее

Back to top button
Close
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker