Главное заблуждение генетики.
Собственно "сателлитная ДНК" - самая крупная фракция тандемных повторов и потому была открыта первой, ещё в 1961г. Но в центромерах и теломерах не более 1% ДНК генома, однако тандемные повторы в целом - это его половина: из их нуклеотидов можно было бы понаделать и добавить ещё миллион генов к 30 тысячам,
которые у нас есть. Высокоповторяющиеся сателлиты центромер и теломер, хотя и происходят от вирусов, но выполняют полезную функцию - обеспечивают целостность хромосом и их правильное удвоение. А вот функции мини- и микросателлитов не так очевидны, хотя их важность ясна из примера болезни Хентингтона.
Откуда они взялись и что делают в геноме? Или генетика заблуждалась с самого начала?
Транспозоны.
Помимо ДНК самых настоящих, способных вызвать инфекцию "спящих" (или "эндогенных") вирусов (её 8%), в геноме миллионы лет множатся "прыгающие гены", или транспозоны. Они занимают не менее 50% его ДНК, и повторы части их "тел" тоже определяются при анализе в фракции мини-сателлитов. Обычно не заразны, однако иногда (через укус клеща)
поражали новые для них (разных мушек-дрозофил) и даже далёкие друг от друга виды (папоротников и мхов). В нашем геноме преобладают две их группы - LINE (24% ДНК) и SINE (13%). LINE - потомки вируса и кодируют вирусный фермент ревертазу, которая их множит и переносит, а SINE (чаще всего это Alu-повторы) - паразиты LINE,
которые размножаются их ревертазой. Это что такое - вирусы паразитируют на вирусах? [2]
Псевдо-гены.
Нет, эти повторы произошли не от вирусов. Alu появились у предков приматов 35млн.лет назад из-за мутации одного из генов - 7SL РНК, кодирующего рРНК-компонент кодон-распознающей частицы рибосом. Сейчас нашем геноме примерно 1млн. копий Alu (10,7% ДНК, некоторые ещё могут размножаться), Это "псевдогены" - "замолчавшая" ДНК.
Они (как и другие транспозоны) не удаляются естественным отбором из-за того, что встроились в гены, изменив их работу так, что появился новый полезный признак - удаление приведёт к его исчезновению. Например - человек превратится назад в обезьяну [3]. Транспозоны лучше не тревожить, а сделать это очень легко - плохая экология,
стресс, неумеренные вакцинации и т.п. способны на это.. И каковы будут последствия?
Мал, да удал..
В живой природе ничего не случается "просто так", даже ошибки - заблуждаться свойственно лишь людям. Геном - не просто программа, записанная нуклеотидным кодом: он ещё и "компьютер" - материальный носитель этой программы [4]. Поэтому для его работы важно не только как чередуются триплеты "букв" кода,
но и расположение в пространстве ядра участков молекул ДНК, на которых они записаны. А отвечает за него именно "молчащая" (она же "эгоистичная" и "мусорная") ДНК, причём вариабельные повторы играют роль его "главных инженеров". Мало того, они могут не только происходить от генов (псевдо-гены), но и рождать новые гены..
Да ещё какие! Те, без которых вообще бы не было ни нас, ни обезьян, ни вообще многоклеточных организмов.
Hox-гены.
Hox-гены произошли от повторов вирусного происхождения. Они есть у всех билатеральных животных (с двусторонней симметрией тела) и похожи так, что работают даже после пересадки между млекопитающими и насекомыми. Это регуляторы (например, Pax-6 всегда вызывает образование глаз), кодирующие не ферменты, а короткие пептиды -
сигналы о плане строения организмов при развитии, поэтому их мутации дают "каскад" его изменений [5]. Сходство с вирусами они утратили, но предки Hox (например, генов MADS-box у растений) его имеют. Уже у плоских червей был набор из десяти Hox-генов: группы повторов, "усевшихся" на хромосоме в том же порядке, что у нас,
определяющем области их активности вдоль тела - у предков позвоночных произошла всего лишь его дупликация в четыре кластера повторов (Hoxa, Hoxb, Hoxc, Hoxd). Сегодня Hox-гены решают - какие части тела и где формируются (голова, грудь, брюшко), по осям "перёд-зад" и "верх-низ". Но ведь миллиарды лет назад -
для организмов типа вольвокса и губки они тоже были "проклятием озера Маракайбо"..
Спасибо за Лайки, Подписки, Комментарии. Ссылки>[1][2][3][4][5]. Эта статья - глава5 огромной КНИГИ "Молекулярная биология человека", создаваемой на Уровне3 "Премиум" канала МИФЫ ИСТОРИИ и завершает её первую часть. Ранее>глава4. Когда книга будет закончена, то перейдёт на "Премиум" Уровня2,
а затем по частям на Уровень1 (что случится не раньше конца следующего года, кому надо прочесть быстрее - подключите Уровень3), а вот здесь появится её полное Оглавление: