Смертельный геном. Нечеловеческая жизнь внутри вас

Смертельный геном. Нечеловеческая жизнь внутри вас
Смертельный геном. Нечеловеческая жизнь внутри вас
Половина вашего генома возникла в результате инфицирования. При неблагоприятных условиях некоторые его части могут снова стать смертоносными.

Геном человека содержит огромное количество информации и около 22 тыс генов, но, строго говоря, не все они принадлежат человеку. 8% нашей ДНК состоит из остатков древних вирусов, а еще 40% — это повторяющиеся цепочки генетического кода, которые, как считается, также имеют вирусное происхождение. Эти обширные вирусные области — больше, чем эволюционные реликты: они могут быть глубоко вовлечены в широкий спектр заболеваний, включая рассеянный склероз, гемофилию и боковой амиотрофический склероз (БАС), а также некоторые виды деменции и рака.

Темная материя

В течение многих лет биологи плохо понимали, как работает эта связь — настолько плохо, что стали называть вирусную часть нашей ДНК темной материей в геноме. «Они не знали, что это было и для чего было нужно», — объясняет Молли Гейл Хэммелл, доцент лаборатории Колд-Спринг-Харбор. Стало очевидно, что связанные с вирусами участки генетического кода не участвуют в нормальном построении и регуляции организма. Но как они способствуют развитию болезни?

Прыгающие гены

Новости по теме: Макрон на месяц ввел по всей Франции жесткий карантин и комендантский час

Первая подсказка пришла от генетика-первопроходца Барбары Макклинток, которая большую часть своей карьеры проработала в лаборатории Колд-Спринг-Харбор. В 1940-х годах, задолго до расшифровки генома человека, она осознала, что некоторые участки нашей ДНК ведут себя как инфекция, проникшая в организм извне. Эти фрагменты ДНК могут перемещаться по геному, копируя и вставляя себя туда, где получится. Это вдохновило Макклинток назвать их «прыгающими генами». Изначально ее открытие вызвало споры, однако в 1983 году она получила за него Нобелевскую премию. Позднее генетики определили, что прыгающие гены происходят из вирусной части генома. Многие из этих генов оказываются безвредными или даже полезными. «Но некоторые из них — настоящие паразиты», — говорит профессор Хэммелл, — будто инфекции, встроенные в нашу собственную ДНК. Достаточно сбоя в  механизмах, которые обычно не позволяют генам прыгать и причинять вред, чтобы дать волю этим вредителям.

Бо́льшая часть исследований связи между прыгающими генами и болезнями сосредоточена на естественных молекулах в организме, которые обездвиживают гены, блокируя считывание или копирование их последовательностей. В последние годы Хэммелл и ряд других ученых сосредоточили свое внимание на некогда малоизученном белке TDP-43, который отлично цепляется за участки ДНК и скрывать их.

Препараты против ВИЧ подавляют прыгающие гены

Ави Нат, клинический директор Национального института неврологических расстройств и инсульта, помог привлечь внимание к TDP-43 около десяти лет назад. Изучая группу ВИЧ-положительных пациентов с симптомами, подобными боковому амиотрофическому склерозу, Нат обнаружил, что препараты, которые они принимали против ВИЧ, также улучшали их симптомы БАС. Он высказал предположение, что препараты, предназначенные для борьбы с вирусом ВИЧ, подавляли и вирусоподобную активность прыгающих генов.

Последующая работа Ната и других ученых подтвердила эту идею, идентифицировав конкретную группу вирусных реликтов, которые, по-видимому, были связаны с мертвыми нейронами в мозге пациентов с БАС. Исследование, проведенное биохимиком Вэньсюэ Ли, ныне работающим в Йельском университете, также показало, что изучаемые древние вирусы активно взаимодействуют с TDP-43.

В этот момент части головоломки начали вставать на свои места. Исследователи в области медицины уже знали, что почти все пациенты с БАС испытывают серьезный сбой в работе TDP-43, который вызывает накопление большого количества этого белка в их нейронах, где он образует токсичные скопления. Теперь выясняется, что TDP-43 может способствовать БАС другим способом: при дефекте этот белок больше не в состоянии сдерживать вредоносные прыгающие гены, убивающие нервные клетки.

За последние два года Хэммелл подтвердила, что нормальная форма TDP-43 подавляет вредную активность прыгающих генов у мышей и людей. Другие исследователи обнаружили, что неисправность TDP-43 также связана с некоторыми типами болезни Альцгеймера и деменции.

Но полного понимания этих процессов до сих пор нет. Хэммелл и Нат пока не могут сказать наверняка, вызывают ли прыгающие гены боковой амиотрофический склероз у некоторых пациентов или их активность является побочным продуктом того, как БАС прогрессирует. Но в любом случае перед исследователями стоит новая важная цель в лечении нейродегенеративных заболеваний: укрощение нечеловеческой части нашего генома.


Распечатать
26 июня 2025 Суд признал ученого Андрея Заякина виновным в поддержке "экстремистов" финансовыми средствами
26 июня 2025 Бывшего министра Михаила Хубутия поместили под домашний арест
26 июня 2025 Бывший министр Хубутия, который совершил нападение с топором на женщину, был оправдан в суде
26 июня 2025 Меладзе отпраздновал свой юбилей в Испании за миллион рублей
26 июня 2025 В Свердловской области при взрыве газа в пятиэтажном доме погибли два человека
26 июня 2025 Дени Вильнёв будет режиссёром нового фильма о Джеймсе Бонде
26 июня 2025 Каким образом Кахидзе разрушил проект СПГ и присвоил миллиарды «Газпрома»?
26 июня 2025 Пентагон начал расследование по поводу утечки информации о нападениях на иранские ядерные объекты
26 июня 2025 Европейские чиновники выразили недовольство в отношении похвальных слов в адрес Трампа на встрече НАТО
26 июня 2025 Макрон предложил НАТО рассмотреть возможность возобновления переговоров с Путиным
26 июня 2025 «Росатом» симулирует рекультивацию: отходы под Байкальском остаются нетронутыми
26 июня 2025 Европейская прокуратура заморозила активы на сумму 520 миллионов евро в рамках расследования крупной налоговой аферы
26 июня 2025 «Миллиарды на воде»: каким образом «Росводоканал» выводит прибыль за границу через неэффективные компании
26 июня 2025 Кража проводов вызвала остановку железнодорожного движения во Франции
26 июня 2025 Премьер-министр Венгрии предсказал «жесткую борьбу» за Украину на предстоящем саммите Европейского союза
26 июня 2025 Огонь приближается к домам: в Забайкалье не удается потушить лесные пожары
26 июня 2025 В России расширили список заболеваний, которые препятствуют содержанию в СИЗО
26 июня 2025 В США был найден новый вид динозавра, размеры которого сопоставимы с лабрадором
26 июня 2025 Authorities crack €1.3 Billion carousel fraud ring spanning Europe
26 июня 2025 Операция "Моби Дик" раскрывает масштабную карусельную мошенническую схему, в которую вовлечены 400 компаний