Ученые из Sinai Health сделали значительное открытие, касающееся транспозонов — элементов ДНК, играющих важную роль в раннем развитии человека. Эти небольшие фрагменты ДНК известны своей способностью перемещаться по геному и долгое время рассматривались как потенциально вредные, называемые «эгоистичной ДНК» из-за их способности к самовоспроизведению. Однако новое исследование показало, что некоторые транспозоны необходимы для нормального роста и развития человеческих эмбрионов. Исследовательская группа под руководством докторов Мигела Рамальо-Сантоса и Хуана Чжана сфокусировалась на транспозоне LINE — 1, который составляет приблизительно 20% генетического материала человека, в то время как гены, определяющие физические характеристики, занимают менее 2%.
Источник изображения: pixabay.com
LINE — 1 способен встраиваться в различные участки генома, что может нарушать нормальную активность генов и быть связано с заболеваниями, такими как рак и гемофилия. Ученых заинтересовал вопрос о том, почему LINE — 1 проявляет активность на ранних стадиях эмбрионального развития. Для выяснения этого вопроса исследователи заблокировали LINE — 1 в эмбриональных стволовых клетках человека и заметили, что клетки возвращаются на раннюю стадию, аналогичную 8-клеточной стадии эмбриона. На этой стадии все клетки равны и могут развиваться как в эмбрион, так и в плаценту, которая поддерживает развитие ребенка во время беременности. После этой стадии клетки теряют часть своей гибкости и могут формировать только плод.
Команда обнаружила, что LINE — 1 не просто перемещается по геному, а играет роль в организации ДНК в ядре клетки, что позволяет клеткам двигаться вперед в процессе развития. LINE — 1 целенаправленно переносит важные гены в «тихие» участки ядра, обеспечивая возможность дальнейшего развития эмбриона.
Это открытие меняет представление о транспозонах как о вредных элементах. LINE — 1 оказывается важным для роста эмбрионов. Понимание этого механизма может иметь серьезные последствия для лечения бесплодия и исследований стволовых клеток. Доктор Анн-Клод Жинграс из Sinai Health отметила, что данное исследование открывает новые горизонты в понимании человеческого развития, подчеркивая необходимость дальнейших исследований этих сложных генетических элементов.