Przejdź do treści

Polacy pokazują, jak komórka walczy z pasożytniczymi „skaczącymi genami”

Spis treści

Jednymi z najmniejszych pasożytów, jaki w sobie nosimy, są… skaczące geny. Na szczęście nasze komórki mają sposoby, aby te genetyczne pasożyty powstrzymywać przed namnażaniem. Zespół Polaków w prestiżowym „Cell” wyjaśnił nowy mechanizm obrony przed tzw. retrotranspozonami.

Jednymi z najmniejszych pasożytów, jakie zamieszkują ludzki organizm, są tzw. retrotranspozony. Są to po prostu fragmenty DNA wplecione w nasz genom. Nie robią one nic dla „dobra wspólnego” całego organizmu, a jedynie wytwarzają maszynerię do kopiowania siebie samych. Ich celem jest więc wklejanie własnych kopii do DNA. W ten sposób ich geny mogą „skakać” po naszym DNA.

Retrotranspozony to nie to samo, co wirusy – wyjaśnia w rozmowie z PAP prof. Andrzej Dziembowski z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie. Wirusy mają osłonkę, która pozwala im wyjść z komórki i atakować kolejne komórki. Retrotraspozony nie są w stanie opuścić komórki: mnożą się w DNA tej samej komórki, z której pochodzą. Przenoszą się z pokolenia na pokolenie m.in. dlatego, że obecne są także w komórkach rozrodczych.

Tak czy inaczej genetyczne pasożyty robią w naszym genomie niezły bałagan. – Aż 17 proc. DNA w ludzkim genomie to elementy LINE-1 kodujące tzw. retrotranspozony – powiedział. Jego zespół złożony z młodych naukowców, dr. Zbigniewa Warkockiego – pierwszego autora publikacji, dr. Pawła Krawczyka i Doroty Adamskiej opublikował właśnie w prestiżowym piśmie „Cell” artykuł pokazujący nieznany dotąd sposób, w jaki komórka może blokować tych małych genowych spryciarzy przed dalszym namnażaniem.

Jak wyjaśnił naukowiec, każdy z nas ma w swoich komórkach między 80 a 100 aktywnych retrotranspozonów. – Nie są nam do niczego potrzebne, wręcz są szkodliwe – mówi naukowiec. Wklejając się do DNA prowadzą do powstawania mutacji, często towarzyszą nowotworzeniu lub wręcz leżą u jego podstaw.

Prof. Dziembowski opowiada, że np. jeśli u człowieka komórki nie umieją prawidłowo zwalczać retrotranspozonów, może to się wiązać np. z całkowitą bezpłodnością. A to nie koniec problemów. Dlatego w komórkach powstały mechanizmy obrony przed namnażaniem się tych genowych pasożytów.

Naukowiec tłumaczy, jak przebiega kopiowanie genów-pasożytów. Elementy LINE-1 zapisane są w naszym DNA w jądrze komórkowym. Tam DNA jest transkrybowane na RNA, które jest w stanie odtworzyć DNA i wkleić go w DNA tej samej komórki na zasadzie mechanizmu „kopiuj-wklej”.

Dotąd opisano już np. jak komórka może – za pomocą metylacji – zablokować swój fragment DNA z elementem LINE-1 tak, by stał się nieczynny. A więc w ogóle nie był transkrybowany. Znano więc mechanizmy, które nie dopuszczają, żeby retrotranspozon w ogóle zaczął się kopiować. Teraz polscy naukowcy wyjaśnili, jak komórka może bronić się przed genetycznymi pasożytami na dalszym etapie – kiedy retrotranspozon już się uaktywni.

Polski zespół odkrył, że aby zastopować „inwazję” genetycznego pasożyta, w komórce może zajść tzw. urydylacja RNA retrotranspozonu. Polega ona na dołączeniu do końca RNA dodatkowych nukleotydów urydylowych, które działają jak kula u nogi. – My po raz pierwszy opisaliśmy, jak działa ten mechanizm – mówi naukowiec z IBB PAN. Takie zablokowane RNA jest już niegroźne. Ze swoją kulą u nogi nie może już skakać po genomie i wklejać do niego nowych fragmentów DNA. A z czasem jest usuwane przez komórkę.

Źródło: PAP – Nauka w Polsce 

Udostępnij:

lub:

Podobne artykuły

Wisła

Ponad 82 tys. dni pomiarów stanów Wisły. Unikalna baza pokazuje, jak rzeka zmieniała się przez 225 lat

Tanystropheus

Tysiąc kości sprzed 240 mln lat. Miedary kryją największy na świecie zbiór szczątków tanystrofów

Widok na Rysy

Rzeki pogłębiły tatrzańskie doliny, a lodowce nadały im chakterystyczny wygląd

Wyróżnione artykuły

Popularne artykuły