С определенной точки зрения большинством животных движет желание максимально распространить свой геном в последующих поколениях. А вот осмысленно повлиять на уже родившихся собратьев по виду или даже по царству абсолютное большинство эукариот не в состоянии. В отличие от бактерий, кстати, для которых так называемый «горизонтальный» перенос генов в порядке вещей и считается одним из главных движущих факторов эволюции. Однако наблюдать горизонтальный перенос у более высокоорганизованных организмов, за несколькими исключениями, невозможно.
Максимум, на что способны мы — чихнув, поделиться с соседями не собственной, а лишь вирусной генетической информацией, но происходит это без нашего ведома, а ДНК подвергается изменениям, как правило, лишь в части клеток.
определяется как перенос генетической информации от одного генома к другому, в особенности между двумя видами. Данный термин был придуман для того, чтобы отделить этот тип переноса от обычного «вертикального» переноса, в котором предковое поколение передает генетическую информацию потомству.
Для горизонтального переноса необходимы следующие факторы: 1) некий посредник для «транспортировки» генетической информации между организмами и клетками; 2) молекулярный механизм для встраивания чужеродных кусков ДНК в хозяйский геном.
Ретровирусы способны выполнять обе эти функции, поскольку они могут включать в свой геном участки хромосомальной ДНК и «пересекать» видовые границы. В случае транспозонов и других типов ДНК - опосредованной транспозиции межклеточный транспорт должен обеспечиваться неким инфекционным агентом, таким как плазмиды. Действительно, многие встречающиеся в природе плазмиды содержат транспозиционные элементы, которые могут перемещаться из плазмид в бактериальную хромосому и наоборот.
Неясность их происхождения даже позволила генетикам назвать эти последовательности «космическими захватчиками».
Обладателями SPINов (Space Invaders) оказались три вида обычных лабораторных грызунов, летучая мышь бурая ночница, обычный опоссум и африканский щетинистый ёж тенрек, ящерица анолис и платанна — африканская «когтистая» лягушка. У всей восьмёрки «захватческие» последовательности длиной около 3 тысяч пар нуклеотидов — «букв генетического алфавита» — совпадают на 96%, а число копий достигает 100 тысяч на геном.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"picsrc": "Срез филогенетического древа четвероногих животных. Красным показаны линии, в генах которых \"космические захватчики\" присутствуют, синим - нет. Лиловым выделены интервалы времени, на которых, по оценкам учёных, гены-захватчики проникли в геном указанных организмов. // National Academy of Sciences",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2861693_i_3"
}
Всё вышеупомянутое, и примерно одинаковое время появления «захватчиков» в геноме и заставили ученых говорить о горизонтальном переносе.
Горизонтальный перенос, в отличие от «традиционного» вертикального, когда гены передаются по наследству, больше характерен для прокариот. Так, две живущие бактерии могут легко обменяться участками ДНК за счет вирусов, плазмид и транспозонов. Клетки не только поглощают неизмененные цепочки нуклеотидов, но и «позволяют» им или встраиваться в «основной геном», или же запускать синтез белков прямо «с себя».
Теоретически это возможно и в нашем организме, но вероятность успеха очень мала, ведь генетическим элементам не только придется пройти все степени защиты, но и самостоятельно найти пригодные для встраивания клетки. А шансы, что полученная таким образом «информация» передастся по наследству и того меньше, ведь наши «зародышевые клетки» надежно защищены не только от внешней среды, но и от внутренней.
последовательность ДНК, способная перемещаться внутри генома в результате процесса, называемого транспозицией. Транспозоны — один из классов мобильных элементов генома которые, встраиваясь в геном, могут вызывать мутации, в том числе и такие значительные как хромосомные перестройки. Они играют важную роль в процессах переноса лекарственной устойчивости среди микроорганизмов, рекомбинации, и обмена генетическим материалом между различными видами как в природе (горизонтальный перенос генов), так и в ходе генно-инженерных исследований.
Транспозоны были открыты в 1951 году Барбарой Мак-Клинток, которая в 1983 году была удостоена за эти исследования Нобелевской Премии. Транспозоны обычно состоят из двух прямых или инвертированных повторяющихся последовательностей ДНК, между которыми находится гены, необходимые для транспозиции. Иногда в составе центральной части транспозонов находятся гены, обеспeчивающие селективное преимущество для организма, содержащего мобильный элемент.
Различают ретротранспозоны, которые перемещаются по геному путём обратной транскрипции с их РНК и ДНК-транспозоны, которые перемещаются путём прямого вырезания и вставки с использованием кодируемого транспозоном фермента транспозазы.
Транспозоны могут играть важную роль в геноме организма. В частности, гены-регуляторы, обеспечивающие адекватную реакцию растений на изменения освещенности, появились в результате встраивания в геном транспозонов.
Фишотте и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences считают, что «вторжение» состоялось примерно 15-46 миллионов лет назад.
Вариант, что это произошло благодаря инопланетянам, на время забравшим несколько животных к себе, теоретически не исключен. А вот рабочую гипотезу о том, что «встраивание» произошло на ковчеге Ноя, объяснявшую избирательность воздействия, пришлось отмести из-за четко установленных сроков «вторжения пришельцев».
Впрочем, всерьёз ученые говорят о том, что виной всему поксвирусы: в геноме некоторых из них обнаружены элементы, напоминающие транспозоны амфибий. Возможно, загадку удастся решить, когда ученые найдут то, что объединяет упомянутую «восьмерку».
