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
Больше новостей и ближе к сути? Заходите на ленту в Телеграм!
Добавляйте CСб в свои источники ЯНДЕКС.НОВОСТИ.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Картина дня
Гособвинение запросило максимальные сроки всем обвиняемым в соучастии в организации теракта на Крымском мосту
В Госдуме предложили признавать госизменой участие иноагентов в конференциях и форумах за рубежом
Трамп объяснил приказ Пентагону начать испытания ядерного оружия странной ссылкой на то, что "все проводят", кроме США
Директор школы №17 в Азове заявила, что скандал табличками в школьной столовой фейковый
Задержан глава Агентства по страхованию вкладов Андрей Мельников
Бывшая жена Аскольда Запашного на его признание о романе на стороне и внебрачном ребенке: "Предатель на миллион"
Добросовестная покупательница квартиры Долиной обжаловала ее возврат через суд артистке
Наши публикации
Шпионское счастье. Глава 11
«Голубиная охота» или Операция кабан
Венгрия обещала гарантировать беспрепятственный въезд Путина, осталось решить, как в нее попасть
Родителей предлагают обязать регистрировать сим-карты детей для контроля доступа в сеть
Привет Зеленскому: Трамп заявил, что Соединенным Штатам "Томагавки" и самим нужны
Тысячи фур стоят на границе Казахстана с Россией и Китаем из-за выявления "серых схем" ввоза товаров
С матерком уволенный самарским губернатором глава района госпитализирован в кардиологию
Слухи, скандалы, сплетни
Кехмана на посту гендиректора МХАТ сменила глава театра кукол
"Большое спасибо всем": последнее видео Романа Попова
Оксана Самойлова ответила, как Джиган может спасти брак
Ушел из жизни Роман Попов — звезда сериала "Полицейский с Рублевки"
Шоубиз
Ксения Бородина вышла замуж за Николая Сердюкова
Виктория Боня о своем восхождении на Эверест: "Удивило молчание коллег по шоу-бизнесу"
Наука
Илон Маск намерен выпускать по миллиону человекоподобных роботов Optimus в год
SpaceX успешно запустила Starship после нескольких неудачных пусков
Роскосмос сообщил об устранении утечки воздуха на модуле "Звезда" МКС, о которой известно с 2019 года
«Яндекс» планирует заняться созданием человекоподобных роботов
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
АТОР опровергла информацию об «урезании» Италией шенгенских виз для россиян
В Европе готовятся запустить новую систему пограничного контроля - контроль за пребыванием ужесточится
Песков: В Кремле не видят новизны в заявлениях Трампа
За поездки за рубеж предложили ввести сбор
Спорт
Олег Малышев покинул пост гендиректора "Спартака"
Станислав Черчесов стал главным тренером грозненского «Ахмата»
Дегтяреву неловко называться президентом и он просит себя переименовать
Двукратная олимпийская чемпионка по биатлону Лаура Дальмайер погибла в горах Пакистана
«Оренбург» сыграет вместо исключенного «Торпедо» в новом сезоне РПЛ
МВД назвало размер взятки арбитру за помощь «Торпедо» в решающем матче
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