pixabay.com
Исследователи из Центра Доннелли в Торонто обнаружили, что десятки генов, ранее считавшихся одинаковыми в разных организмах, на самом деле уникальны для людей и могут помочь объяснить, как появился наш вид.
Эти гены кодируют класс белков, известных как факторы транскрипции, или TF, которые контролируют активность генов. TF распознают специфические фрагменты кода ДНК, называемые мотивами, и используют их в качестве посадочных площадок для связывания ДНК и включения или выключения генов.
Предыдущие исследования показали, что TF, которые выглядят одинаково у разных организмов, связывают сходные мотивы, даже у таких разных видов, как плодовые мухи и люди. Но новое исследование под руководством профессора Тимоти Хьюза в Центре клеточных и биомолекулярных исследований Доннелли показывает, что это не всегда так.
В журнале Nature Genetics исследователи рассказали о своем новом методе, позволившем им более точно прогнозировать последовательности мотивов, которые каждый TF связывает в различных видах живых организмов. Результаты показали, что некоторые подклассы TF гораздо более функционально разнообразны, чем считалось ранее.
«Даже между близкородственными видами существует немаловажная часть TF, которые могут связывать новые последовательности. Это означает, что они могут иметь новые функции, которые регулируются различными генами, что может быть важно для видовых различий», - пояснил ведущий автор исследования Сэм Ламберт.
Даже между шимпанзе и людьми, чьи геномы идентичны на 99 процентов, существуют десятки TF, которые распознают различные мотивы между двумя видами таким образом, что это влияет на экспрессию сотен различных генов.
«Мы полагаем, что эти молекулярные различия могут быть причиной некоторых различий между шимпанзе и людьми», - добавил Ламберт.
Для повторного анализа последовательностей мотивов Ламберт разработал новое программное обеспечение, находящее структурные сходства между областями связывания TF, которые имеют отношение к их способности связывать одинаковые или разные мотивы ДНК. Если два TF из разных видов имеют сходный состав аминокислот, строительных блоков белков, то они, вероятно, связывают и сходные мотивы. Но в отличие от более старых методов, которые сравнивают эти области в целом, метод Ламберта автоматически присваивает большее значение тем аминокислотам, которые непосредственно связываются с ДНК. В этом случае два TF могут выглядеть одинаково в целом, но, если они различаются по положению этих ключевых аминокислот, они с большей вероятностью связывают разные мотивы.
Когда Ламберт сравнил все TF разных видов и сопоставил их со всеми доступными данными последовательности мотивов, он обнаружил, что многие TF человека распознают разные последовательности и, следовательно, регулируют разные гены, в отличие от версий тех же белков у других животных.
Этот вывод противоречит более ранним исследованиям, в которых говорилось, что почти все TF человека и плодовой мухи связывают одни и те же последовательности мотивов. Новые результаты требуют осторожности от ученых, надеющихся получить представление о человеческих TF, изучая их аналоги в более простых организмах.
Что касается TF, которые выполняют функции, присущие только виду людей, они принадлежат к быстро развивающемуся классу так называемых C2H2 «цинковые пальцы», названных так из-за сходства их структуры, содержащей ионы цинка, с которыми они связывают ДНК, с пальцами.
Их роль остается открытым вопросом, но известно, что организмы с более разнообразными TF также имеют больше типов клеток, которые могут объединяться новыми способами для создания более сложных организмов.
По мнению ученых, некоторые из этих цинковых TF могут отвечать за уникальные особенности физиологии и анатомии человека, в частности, нашу иммунную систему и мозг, которые являются наиболее сложными среди животных. Другой касается полового диморфизма: бесчисленные видимые, а зачастую менее очевидные различия между полами, которые определяют выбор партнера и могут оказывать сильное влияние на физиологию в долгосрочной перспективе. Хвост павлина или волосы на лице у мужчин являются классическими примерами таких особенностей.
Материал подготовлен Татьяной Артюховой
Добавляйте CСб в свои источники дзен
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Картина дня
Колокольцев: мигрантов в России обяжут платить налог за неработающих членов семьи
Рубио назвал переговоры в Абу-Даби продуктивными, но отметил, что остается много работы
Минцифры предложило обязать владельцев дата-центров отключать "неприоритетных клиентов" в пользу фигурантов белых списков
В Ленобласти снова вводят лимит на продажу бензина и дизеля
Орбан прокомментировал сообщения о задержании его брата
Киркоров объяснил причины своего очень странного поведения в ходе концерта в Тюмени
Нюша прокомментировала состояние сестры - олимпийской чемпионки Марии Шурочкиной
Наши публикации
Милонов раскритиковал "запретительные инициативы" Бородина, в том числе о "реестре извращенцев"
Комитет Госдумы одобрил разработку законопроекта о штрафах за дискредитацию традиционных ценностей
Останина раздумала ждать нового закона и просто пожаловалась на "литературный рейв" в Минкульт
Несколько зарисовок судебной практики из досье Вероники Вереск
Госдума попытается законодательно закрепить понятие традиционных ценностей
Щи да каша - пища наша: Виталий Бородин призвал запретить в России недружественную пиццу
Запрет для курьеров ездить по тротуарам: здравая идея, которую легко довести до абсурда
Слухи, скандалы, сплетни
Милонов раскритиковал "запретительные инициативы" Бородина, в том числе о "реестре извращенцев"
Киркоров объяснил причины своего очень странного поведения в ходе концерта в Тюмени
Бывшего мужа Кэти Перри Рассела Брэнда приговорили к 10 с половиной годам тюрьмы
Ушла из жизни Лидия Федосеева-Шукшина
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Вопреки прогнозам скептиков, Россия продолжит участие в работе МКС - пока до 2030 года
«Роскосмос» планирует запуск двух ракет «Союз-5» летом 2027 года
На российском сегменте МКС обнаружили два места утечки воздуха
Ракета компании Безоса взорвалась во время испытаний
Хайтек
В сеть утекли 16 млрд паролей от аккаунтов Apple, Google и других сервисов
Разработчики ПО для российской ОС «Аврора» подали заявление о банкротстве
В ФСБ рекомендовали откаться от использования российского браузера "Спутник"
Ъ: В российских кнопочных телефонах обнаружили уязвимость, которая позволяет управлять телефоном посторонним
Туризм
Лайнер остановил "бесконечный круиз" и выселил пассажиров из-за цен на топливо
В РСТ назвали стоимость визы в Черногорию для российских туристов
Визовые центры Кипра в 6 городах России приостановили прием заявлений из-за сбоя
В Таиланде предложили ввести сбор за въезд и сбор за выезд из страны - за выезд дороже
Спорт
Криштиану Роналду объявил о завершении карьеры в сборной Португалии
Норвегия объявила о бойкоте матча против сборной России на Чемпионае мира по хоккею
Спортивный арбитраж обязал Международную федерацию хоккея допустить сборные России
Александр Овечкин объявил, что завершит карьеру в НХЛ по окончании сезона
Артем Дзюба завершил карьеру
Камилу Валиеву все же лишили нейтрального статуса
Вкусный раздел
Юлия Дианова: Не просто завтрак
Дарья Близнюк: «Заготовки от Даши. Вкусно, как ни «крути»!
Анна Аксёнова: Муссовые торты. Легче легкого!
Софи Дюпюи-Голье: Мир хлеба. 100 лучших рецептов домашнего хлеба со всего мира


Ректор МФТИ сообщил об отмене встречи с Дмитрием Муратовым, поскольку возник риск провокаций
Телескоп Hubble запечатлел момент рождения новой звезды
Земля-снежок: ученые рассказали, стоит ли готовиться к новому ледниковому периоду
Ученые выяснили, как возникает сознание в мозге