Редкая форма активных «прыгающих генов» обнаружена у млекопитающих

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса сообщают об идентификации новой подвижной последовательности ДНК у летучих мышей — первого активного представителя своего класса у млекопитающих. Открытие, описанное в декабрьском отчёте в Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает новые возможности для изучения эволюции и может помочь в разработке инструментов для генной терапии.

Транспозоны, или «прыгающие гены», способны перемещаться по геному. Один их класс, «копипаста», размножает себя. Другой — «вырезать и вставить» — не копируется, а физически вырезается из одного участка генома и встраивается в другой. В геномах млекопитающих большинство таких элементов — это «окаменелости» класса «копипаста», мутировавшие до полной неактивности. Хотя остатки элементов «вырезать и вставить» находили и у млекопитающих, все они до сих пор были неактивны.

Команда Нэнси Крейг сделала открытие, изучая piggyBac — активный транспозон класса «вырезать и вставить» из насекомых. С помощью компьютерных методов они обнаружили похожую последовательность в геноме малой бурой летучей мыши. Последовательность, названная piggyBat, не имела инактивирующих мутаций, а её почти идентичные копии были разбросаны по геному, что указывало на недавние перемещения. Эксперименты подтвердили, что piggyBat может перемещаться в клетках летучей мыши, других млекопитающих и дрожжей, оставаясь активным ДНК-элементом.

Многие организмы развили системы подавления активности транспозонов для защиты от ретровирусов и риска повреждения важных генов. Со временем это привело к инактивации большинства «прыгающих генов» у млекопитающих. Тот факт, что активный элемент найден именно у летучей мыши — вида, особенно восприимчивого к вирусам, — может указывать на менее развитые системы защиты от чужеродного генетического материала у этих животных.

Как отмечает Крейг, piggyBat «открывает окно для изучения регуляции прыгающих генов у млекопитающих, где элемент всё ещё активен». Это исследование позволит лучше понять как работу самих транспозонов, так и защитные системы, которые их сдерживают. В конечном счёте, группа надеется создать искусственные «прыгающие гены» для целевой, безопасной и эффективной генной терапии.