Мобильные генетические элементы

· Похожи на вирусов, только не умеют (или почти не умеют) выходить из клетки наружу и заражать другие клетки.

· Их можно назвать «вирусами, утратившими инфекционность». Или наоборот: вирусы – это МГЭ, которые приобрели инфекционность.

· В последнее время часто и вирусов тоже включают в понятие «мгэ».

· Кто от кого произошел? Возможно, они много раз превращались друг в друга.

· МГЭ встраиваются в геном хозяина и размножаются вместе с ним.Передаются по наследству.

· Могут размножаться внутри генома, производя собственные копии и вставляя их в разные места хозяйского генома.

Барбара МакКлинток открыла МГЭ в 1951 году, когда ей было 49 лет. Нобелевку за это она получила в 1983 году, когда ей было уже за 80. Столько времени потребовалось научному сообществу, чтобы понять, что МГЭ – это не экзотика и не редкость, а один из всеобщих и основополагающих аспектов земной жизни.

Транспозоны встраиваются куда попало, влияя на активность близлежащих генов (или выводя их из строя). В результате появляются, например, вот такие початки кукурузы.

Кроме того, наличие в геноме множественных копий тех или иных фрагментов ДНК резко повышает вероятность ошибок в ходе копирования ДНК (репликации) и рекомбинации. Действительно, сложно не сбиться при переписывании или редактировании текста, изобилующего повторами.

Традиционно МГЭ интерпретируют как «эгоистическую» или «мусорную» ДНК. В последнее время всё яснее становится огромная эволюционная роль этих элементов. Они придают геному свойство, которое, в зависимости от субъективного восприятия, называют либо «нестабильностью», либо «пластичностью». В первом случае подчеркивается потенциальный вред геномных перестроек, индуцируемых МГЭ и повторами, во втором — их потенциальная польза (создание «материала для отбора», повышение полиморфизма и приспособляемости).

Геномные перестройки, индуцируемые МГЭ, не являются полностью хаотичными. Например, многие транспозоны способны встраиваться не в любое место генома, а только туда, где есть определенная последовательность нуклеотидов; распределение повторов по геному повышает вероятность не любых, а строго определенных перестроек и т. д. Кроме того, активность МГЭ может зависеть от различных факторов. Всё это придает эволюционным изменениям, происходящим при участии МГЭ, не совсем случайный характер.

«Скопировать и вставить» и «Вырезать и вставить».

Ретротранспозоны: По краям – повторы, в середине – гены 1) обратной транскриптазы и 2) интегразы. Транскрипция, трансляция – синтез обратной транскриптазы и интегразы. Обратная транскриптаза синтезирует ДНК-овую копию ретротранспозона (на матрице его РНК), а интеграза встраивает ее в геном хозяйской клетки. Если добавить еще ген белка, способного образовывать белковую оболочку вокруг РНК ретротранспозона, может получиться ретровирус.

Масштаб бедствия. У опоссума МГЭ составляют 52,2% генома, у человека 45,5%, у мыши — 40,9%, у собаки — 35,5%. Для сравнения, у курицы МГЭ составляют лишь 9,4% генома. У птиц вообще их гораздо меньше, чем у других наземных позвоночных. Почему?