Аллергенные клещи домашней пыли используют уникальный механизм защиты своих геномов от генетических паразитов
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 университетаи 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 животныхи является основным методом защиты от транспозонов. Через секвенирование генома пылевых клещейисследователи 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 клещахв большом количествебыли 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, когдаони возвратились к свободноживущему образу жизни. Как известно, назаседании Совета по науке и образованию, посвященном вопросам глобальной конкурентоспособности российской науки, 8 февраля 2018 годапрезидент 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
Партнёр:
Тюменский государственный университет