Zespół naukowców z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie pod kierunkiem prof. Andrzeja Dziembowskiego opisał nowy mechanizm obrony przed tzw. retrotranspozonami. Artykuł ukazał się w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Cell”.
Retrotranspozony – jedne z najmniejszych pasożytów, jakie zamieszkują ludzki organizm – to fragmenty DNA wplecione w nasz genom. Ich zadaniem jest wklejanie własnych kopii do DNA. W tym celu wytwarzają maszynerię do kopiowania siebie samych, dzięki czemu ich geny mogą „skakać” po naszym DNA. W przeciwieństwie do wirusów, posiadających osłonkę, która pozwala im wyjść z komórki i atakować kolejne, retrotranspozony nie są w stanie tego zrobić, dlatego mnożą się w DNA tej samej komórki, z której pochodzą. Ponieważ obecne są także w komórkach rozrodczych, potrafią przenosić się z pokolenia na pokolenie.
Każdy człowiek ma w swoich komórkach między 80 a 100 aktywnych retrotranspozonów. Wklejając się do DNA prowadzą do powstawania mutacji, często towarzyszą nowotworzeniu lub wręcz leżą u jego podstaw. Jeśli komórki nie umieją prawidłowo zwalczać retrotranspozonów, może to się wiązać np. z całkowitą bezpłodnością. Dlatego w komórkach powstały mechanizmy obrony przed namnażaniem się tych genowych pasożytów.
– Aż 17 proc. DNA w ludzkim genomie to elementy LINE-1 kodujące tzw. retrotranspozony – zaznacza prof. Dziembowski, którego zespół opublikował wyniki badań, pokazujące nieznany dotąd sposób blokowania tych pasożytów przed dalszym namnażaniem.
Z wcześniejszych publikacji wiadomo, w jaki sposób komórka może – za pomocą metylacji – zablokować swój fragment DNA z elementem LINE-1 tak, by stał się nieczynny. Znane są więc mechanizmy, które nie dopuszczają, żeby retrotranspozon w ogóle zaczął się kopiować. Teraz polscy naukowcy wyjaśnili, jak komórka może bronić się przed genetycznymi pasożytami na dalszym etapie – kiedy retrotranspozon już się uaktywni. Aby zastopować „inwazję” genetycznego pasożyta, w komórce może zajść tzw. urydylacja RNA retrotranspozonu. Polega ona na dołączeniu do końca RNA dodatkowych nukleotydów urydylowych, które działają jak kula u nogi. Takie zablokowane RNA jest już niegroźne. Ze swoją kulą u nogi nie może już skakać po genomie i wklejać do niego nowych fragmentów DNA. A z czasem jest usuwane przez komórkę. Badacze z IBB PAN jako pierwsi opisali działanie tego mechanizmu.
MK
(Źródło: Nauka w Polsce)
Artykuł opublikowany w „Cell” dostępny pod adresem: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.07.022.