Domů     Historie
Skákající geny, považované za odpadní DNA, jsou pro nás důležitější, než se zdálo

Starověké viry zabudované v naší DNA, tak zvané skákající geny, byly dlouho považovány za neužitečný odpad, který neslouží žádnému účelu. Nyní se ale ukazuje, že ačkoliv jsou irelevantní pro tvorbu proteinů, což je hlavní úkol DNA, jejich role je klíčová při řízení genů..

Téměř polovina lidského genomu se skládá ze segmentů zvaných transpoziční elementy (TE), které jsou známé také jako skákající geny, protože se mohou pohybovat po genomu. Některé z nich jsou pozůstatky starověkých virů, které se vložily do genomů našich předků a byly předávány po miliony let.

Po desetiletí od doby, kdy byly TE objeveny, vědci předpokládali, že nemají žádný užitečný účel, že se zkrátka jedná o „odpadní“ DNA. Nová studie to však vyvrací.

Zdánlivě spící úseky naší DNA podle ní nejsou jen spící fosilie, ale mohly by být klíčové pro regulaci genové exprese, zejména během raného vývoje. „Náš genom byl sekvenován už dávno, ale funkce mnoha jeho částí zůstává neznámá,“ uvádí spoluautorka studie Hiromi Nakao-Inoueová, koordinátorka výzkumu v Ústavu pro pokročilé studium lidské biologie Kjótské univerzity.

„Předpokládá se, že transpoziční elementy hrají důležitou roli v evoluci genomu a očekává se, že jejich význam se s postupujícím výzkumem bude objasňovat,“ píše ve studii zveřejněné 18. července v časopise Science Advances.

Části dávných virů v naší DNA

Transpoziční elementy byly dlouho považovány za „odpad“, protože se zdály být nedůležitými pro tvorbu proteinů-molekul, které budují buňky a udržují je v chodu. Geny, které tvoří úseky DNA, nesou genetickou informaci pro tvorbu proteinů, zatímco TE nikoliv, a proto byly odmítány jako „nefunkční“ části DNA. V posledních letech se však začaly hromadit důkazy o tom, že hrají roli v regulaci genů.

Jejich kódy se často používají k tvorbě nekódující RNA, tedy molekuly, který může působit na jiné geny, diferencovat buňky a regulovat růst embryí.

Podrobnější studium TE pak přinesl CRISPR, nástroj pro editaci genů, který umožnil vědcům nahlédnout do toho, jak TE ovlivňují strukturu chromatinu – směsi DNA a proteinů, z níž se skládají chromozomy – a nastartují genovou aktivitu embrya po oplodnění.

Vědci se ve svém novém výzkumu zaměřili na specifickou rodinu TE s názvem MER11. Ta spadá do větší třídy TE, které vstoupily do genomů primátů asi před 40 miliony let.

„Odpadní“ DNA umí aktivovat geny

Vědci roztřídili sekvence v rámci rodiny MER11 na základě jejich vzájemných evolučních vztahů. Vznikly tak čtyři podskupiny od nejstarší (MER11_G1) po nejmladší (MER11_G4). Aby zjistili, jaké účinky mají tyto TE na buňky, vložili téměř 7000 sekvencí do buněk v laboratorních miskách.

Sekvence odebrané od lidí a dalších primátů byly umístěny do kmenových buněk a raných stádií nervových buněk, jejichž genová aktivita byla následně měřena. Ukázalo se, že zejména sekvence MER11_G4 měly silnou schopnost aktivovat geny.

Byly vybaveny unikátními „vazebnými místy pro transkripční faktory“, což jsou motivy DNA klíčové pro vývoj a fungující jako dokovací podložky pro proteiny, které řídí genovou expresi. Jemné variace v těchto sekvencích u lidí, šimpanzů a makaků měnily regulační účinek těchto sekvencí druh od druhu.

„Studie zdůrazňuje, kolik se toho o genomové sekvenci, a zejména o transpozičních elementech, ještě musíme naučit,“ myslí si Cristina Tufarelli, genetička z Centra pro výzkum rakoviny Univerzity v Leicesteru, která se na studii nepodílela.

Zdroj: LiveScience

Zdroje informací a fotografie
Štítky:
Související články
Historie Zajímavosti 25.10.2026
Zdá se být zelený, stačí jej však prosvítit a rázem se promění v rubínově červený. Takzvaný Lykúrgův pohár, který vznikl ve 4. století našeho letopočtu, patří bezesporu k nejpozoruhodnějším výrobkům římských sklářů. Jeho neobvyklé vlastnosti se nyní podařilo mimořádně věrně napodobit vědcům z britské Sheffieldské univerzity, přičemž jim k tomu napomohly nanočástice zlata a stříbra. […]
Historie Zajímavosti 23.10.2026
Dno Severního moře mezi Britskými ostrovy a evropskou pevninou patří mezi nejlépe prozkoumané a popsané části světového oceánu. I ono ale může odhalit překvapivá tajemství. Teprve v roce 2002 zde byl v hloubce okolo 700 metrů pod hladinou odhalen obří kráter, pojmenovaný podle blízkých rybářských nalezišť Silver Pit neboli Stříbrná jáma. Vědci se od té […]
Historie Zajímavosti 20.10.2026
Nová analýza rychlosti sedimentace naznačuje, že se mořské ekosystémy začaly obnovovat pouhých několik tisíc let po dopadu asteroidu Chicxulub, který před 66 miliony lety vyhubil dinosaury. Ukazuje se, že návrat života po dopadu asteroidu tak zřejmě nastal výrazně dříve, než vědecká obec předpokládala. Zjištění publikovaná v časopise Geology vybízejí k přehodnocení toho, jak rychle může […]
Zmínky o obřích hlavonožcích potápějících rybářské lodě byly dlouho považovány za námořnické pověry, než se ukázalo, že se zakládaly na pravdě. Nyní japonští vědci z Hokkaido University zanalyzovali fosilizované zobáky pradávných chobotnic, nalezené v Japonsku a na kanadském ostrově Vancouver, aby zjistili, že obří hlavonožci existovali už před zhruba 100 miliony let a mohli být […]
Velké sfinze v Gíze chybí nos. Paradoxně stejnou „vadou“ na kráse trpí i 45 milionů let stará fosilie gaviáloidního krokodýla, který žil v eocénu na území dnešního Egypta. Nález pochází z formace Mokattam poblíž Káhiry, tedy ze stejné geologické formace, z jejíhož vápence byla vytesána také Sfinga. Vědcům se nyní podařilo upřesnit evoluční původ tohoto […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz