Новое исследование показало, что часть активности нашего мозга может управляться так называемой мусорной ДНК, которую мы унаследовали от наших древних предков.
В человеческом геноме содержатся все инструкции, необходимые для построения и поддержания наших тел — однако половина из них, по-видимому, является «мусором», который не кодирует никаких белков.
Большая часть этой загадочной дополнительной ДНК поступает в виде транспозонов, или «прыгающих генов», которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома.
Считается, что транспозоны произошли от древних вирусов и сегодня могут быть вредными, если они проникли в ген, чтобы нарушить клеточные процессы. Однако недавно эксперты предположили, что эта «мусорная» информация на самом деле может играть активную и полезную роль в нашем организме.
Одноклеточное секвенирование
Работая с мухами, специалисты из Оксфордского университета обнаружили, что транспозоны, по-видимому, связаны со специфическими генами, которые контролируют наше поведение и эмоции.
В Оксфордском центре нейронных цепей и поведения исследователи беспрецедентно подробно исследовали активность транспозонов в мозге плодовых мух с помощью так называемого одноклеточного секвенирования.
Четкие паттерны выражения
Их результаты показали, что транспозоны не активны во всем мозге мухи, а вместо этого работают только в определенных областях, формируя четкие паттерны выражения.
Более того, эти паттерны, по-видимому, связаны с генами, расположенными вблизи транспозонов, что позволяет предположить, что эта «мусорная» ДНК действительно может играть полезную роль в нашем организме.
Для дальнейших исследований молекулярный биолог Кристоф Трейбер и его коллеги использовали разработанные ими программные средства для изучения экспрессии транспозонов.
Они обнаружили, что сегменты транспозонов часто являются частью мессенджерной РНК, посылаемой от нервных генов в ядре клетки к цитоплазме, где производятся белки.
Транспозоны могут быть использованы для изменения нейронных функций
Это предполагает, что транспозоны могут быть использованы для изменения нейронных функций и воздействовать на гены, которые играют роль в таких видах деятельности мозга, как формирование воспоминаний и цикл сна-бодрствования.
«Нам известно, что изменения, не приносящие пользы, часто не преобладают, — сказал доктор Трейбер. — Поскольку транспозоны входят в сотни генов в каждом штамме мухи, рассматриваемом нами, мы думаем, что эти физические связи, вероятно, представляют преимущество для мухи».
«Благодаря транспозонам может расшириться диапазон нейрональных функций в популяции мух, и несколько индивидуумов будут более творчески реагировать в сложных ситуациях», — добавил он.
«Транспозонам может принадлежать аналогичная роль в нашем мозге», — сказал доктор Трейбер.
Поскольку каждый человек обладает уникальным транспозонным геномом, эти выводы могут говорить о необходимости индивидуализации фармакологического лечения пациентов с неврологическими заболеваниями.
Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание