Дослідники з Нью-Йоркського університету та Мюнхенського генного центру розкрили таємницю того, як генетичний елемент LINE-1, який становить 20% людського геному, проникає в клітинне ядро для самокопіювання. Відкриття опубліковане в журналі Science Advances і може стати основою для розробки методів лікування захворювань, пов'язаних з активністю цих елементів.
LINE-1 належить до класу ретротранспозонів — генетичних послідовностей, здатних копіювати себе в геномі. Ці елементи називають "стрибаючими генами" через їхню здатність переміщатися. Науковці виявили, що LINE-1 використовує момент клітинного поділу, коли ядерна оболонка тимчасово руйнується.
Молекулярний механізм вторгнення
Ключову роль у процесі відіграє білок ORF1p. Він утворює кластери з сотень молекул, які оточують РНК елемента LINE-1. Коли концентрація білка досягає критичного рівня, весь комплекс набуває здатності міцно зв'язуватися з ДНК.
"Наше дослідження надає важливе розуміння того, як генетичний елемент, що становить велику частину людської ДНК, успішно вторгається в ядро для копіювання себе", — зазначає керівник дослідження професор Ліам Холт.
Вчені встановили, що LINE-1 прикріплюється до специфічних ділянок ДНК, багатих на аденін і тимін. Упакований у білкові конденсати, цей елемент обходить клітинні захисні механізми, які зазвичай не пропускають великі частинки в ядро під час мітозу.
Активність LINE-1 пов'язана з еволюцією геному людини. Водночас випадкові вставки цього елемента можуть спричиняти неврологічні захворювання, рак і прискорювати старіння. Розуміння точного механізму його роботи відкриває шлях до розробки терапій для блокування небажаної активності LINE-1.
Дослідження фінансувалося програмою наукового співробітництва між Мюнхенським університетом Людвіга-Максиміліана та Нью-Йоркським університетом.
