Исследователи из Sinai Health сделали потрясающее открытие, касающееся транспозонов — элементов ДНК, которые играют ключевую роль в раннем развитии человека. Эти маленькие фрагменты ДНК обладают способностью перемещаться по геному и долгое время считались потенциально вредными. Их часто называли «эгоистичной ДНК», поскольку предполагалось, что они существуют только для самокопирования и создания проблем в организме.
Однако новое исследование показывает, что некоторые транспозоны, в частности LINE — 1, необходимы для правильного роста и развития эмбрионов. Ведущие ученые, доктор Мигель Рамальо-Сантос и доктор Хуан Чжан, сосредоточились на LINE — 1, который составляет около 20% генетического материала, в то время как гены, отвечающие за физические характеристики и функции организма, занимают менее 2%.
LINE — 1 может интегрироваться в различные участки генома, потенциально нарушая работу генов, что связано с заболеваниями, такими как рак и гемофилия. Исследователей заинтересовало, почему LINE — 1 так активно проявляется на ранних стадиях эмбрионального развития. Доктор Чжан задался вопросом: «Если эти транспозоны действительно вредны, то почему они активируются в столь критический момент, когда начинается формирование эмбриона?»
Чтобы ответить на этот вопрос, команда исследователей заблокировала LINE — 1 в эмбриональных стволовых клетках человека и получила неожиданный результат: клетки вернулись в состояние, напоминающее 8-клеточную стадию эмбриона. На этой стадии все восемь клеток идентичны и могут дифференцироваться как в эмбрион, так и в плаценту, которая питает ребёнка в утробе. После этого этапа клетки теряют часть своей пластичности и уже не могут формировать плаценту, а только плод.
Команда обнаружила, что LINE — 1 не просто перемещается по геному, а также играет важную роль в организации ДНК внутри ядра клетки, способствуя её дальнейшему развитию. LINE — 1 перемещает группу значимых генов в неактивную часть ядра, позволяя эмбриону продолжать свой путь к развитию.