Ученые из ТюмГУ и США открыли необычную эволюцию пылевых клещей

Исследователи Тюменского государственного университета, Мичиганского университета и Университета Южной Миссисипи (США) доказали, что клещи домашней пыли, вызывающие аллергии у десятков миллионов человек, защищают свой геном иначе, чем другие организмы. Об этом открытии Znak.com рассказали в управлении стратегических коммуникаций ТюмГУ.

Дело в том, что общей угрозой для всех животных и растений являются внутренние генетические паразиты — транспозоны, которые могут повредить гены, важные для жизненных функций. Чтобы сохранить целостность геномов, организмы используют сложные способы борьбы с этими генетическими паразитами. У большинства животных это происходит через процесс, при котором малые некодирующие фрагменты РНК обнаруживают и разрушают транспозоны путем их ферментного расщепления. Этот процесс называется пиРНК-механизмом (piRNA pathway), названным в честь белка Piwi, образующего комплекс с малыми пиРНК.

Однако тюменские и американские ученые провели секвенирование генома пылевых клещей и обнаружили, что у них нет белков Piwi или связанных с ними малых РНК. Как показало исследование, клещи домашней пыли заменили piRNA-механизм совершенно другим процессом, основанным на РНК другого типа — малых интерферирующих РНК (siRNA). В этих клещах в большом количестве были обнаружены эти малые РНК, которые являются продуктами расщепления белка-рибонуклеазы Dicer. Также были обнаружены специальные области генома клещей, которые являются «каталогами» транспозонов. Эти «каталоги» производят малые РНК для борьбы с настоящими транспозонами. Кроме того, ученые нашли в геноме пылевых клещей ген, кодирующий РНК-зависимую РНК-полимеразу — белок, отсутствующий у многих животных. Этот фермент создает копии siRNA путем создания новых двухцепочечных РНК.

Ведущий научный сотрудник ТюмГУ акаролог Павел Климов и его американские коллеги считают, что эволюция нового механизма защиты геномов от транспонируемых элементов связана с необычной эволюцией пылевых клещей. Эти членистоногие произошли от паразитических предков, вторично став свободноживущими. Часто паразитизм связан с драматическими геномными изменениями — наследие, которое приобрели клещи домашней пыли, когда они возвратились к свободноживущему образу жизни.

Напомним, 8 февраля на заседании Совета по науке и образованию, посвященном вопросам глобальной конкурентоспособности российской науки, президент России Владимир Путин поручил разработать программу масштабных геномных исследований в РФ. По его мнению, накопленный интеллектуальный и научный потенциал позволяет организовать в России масштабные геномные исследования. В связи с этим глава государства попросил предусмотреть механизмы поддержки сильных коллективов, формирования передовой инфраструктуры и подготовки кадров.

На правах рекламы