Нейроны одного человека могут быть генетически разнородными

Нейроны одного человека могут быть генетически разнородными

Сообщение olakrez » Сб сен 05, 2009 4:29 pm

Американские биологи экспериментально показали, что в ходе развития человеческого мозга в клетках — предшественниках нейронов происходит активизация мобильных генетических элементов — ретротранспозонов L1. Ретротранспозоны размножаются и встраиваются в различные участки генома будущих нейронов. В результате клетки мозга одного и того же человека оказываются генетически разнородными. Перемещения ретротранспозонов влияют на активность генов, что ведет к изменениям свойств нейронов и в конечном счете может повлиять на работу всего мозга. Возможно, этот механизм отчасти объясняет уникальность и разнообразие человеческих личностей.

Давно известно, что иногда происходят соматические мутации — случайные «ошибки» копирования ДНК, возникающие при делении клеток развивающегося организма. Результатом таких мутаций является «соматическая мозаичность» — неполная генетическая идентичность клеток многоклеточного организма. До сих пор, однако, роль соматических мутаций в развитии большей части человеческого тела — и мозга в том числе — считалась весьма незначительной. Принято думать, что по-настоящему важную роль соматические мутации играют только в иммунной системе.Соматические мутации в остальных тканях и органах обычно рассматривались как редкое исключение, которым можно пренебречь. Иными словами, априори считалось, что все нервные клетки одного и того же человека в норме имеют абсолютно одинаковые геномы.

Статья большой группы американских молекулярных биологов, опубликованная в последнем номере журнала Nature, опровергает эти представления и заставляет по-новому взглянуть на развитие мозга и на причины удивительного разнообразия человеческих личностей, характеров и складов мышления.

Авторы статьи уже давно изучают свойства самого распространенного и активного из мобильных генетических элементов (МГЭ), имеющихся в человеческом геноме — ретротранспозона LINE-1, или L1 (long interspersed element 1). Человеческий геном содержит примерно 600 000 копий этого «эгоистичного» фрагмента ДНК, способного к самокопированию и встраиванию своих копий в различные участки хозяйского генома.

Когда новая копия ретротранспозона встраивается в какой-либо участок генома, это может повлиять на работу близлежащих генов — например, увеличить или уменьшить их активность или вовсе вывести из строя. Поэтому «прыжки» МГЭ вносят элемент хаоса в работу генома. В ходе эволюции многоклеточные организмы выработали ряд средств для обуздания активности МГЭ.Наиболее активная борьба между МГЭ и защитными системами организма разворачивается в ходе созревания половых клеток. Это и понятно: эгоистический интерес мобильного элемента состоит в том, чтобы передать свои новые копии следующему поколению организмов-хозяев. Размножаться в соматических (неполовых) клетках, геном которых не будет передан следующим поколениям и погибнет вместе с данной особью, мобильному элементу в общем-то незачем. Тем не менее, как выяснилось, это происходит, причем регулярно, в ходе развития мозга млекопитающих. Поскольку сами ретротранспозоны (если рассматривать их как эгоистичные фрагменты ДНК) не получают от этого никакой выгоды, остается предполагать, что такая активность либо является выгодной (адаптивной) для организма в целом (и в этом случае ретротранспозон предстает уже не как геномный паразит, а как полезный компонент единого генома), либо она является случайным побочным эффектом каких-то других, полезных либо для МГЭ, либо для организма свойств (адаптаций) кого-то из них двоих.

Сравнивая активность L1 в разных культурах эмбриональных стволовых клеток и NPC, ученые пришли к выводу, что в ходе естественного развития нервной ткани существует, по-видимому, сравнительно короткий (порядка нескольких суток) этап, в течение которого ретротранспозоны L1 проявляют высокую активность. До и после этого периода деятельность L1 в клетках заблокирована.

Ранее было установлено, что клетки подавляют активность L1 путем метилирования определенного фрагмента ДНК в регуляторной области ретротранспозона. Авторы выделили копии ретротранспозона L1 из клеток мозга и кожи 80-дневных эмбрионов и обнаружили, что в клетках кожи соответствующий участок ретротранспозона сильно метилирован, а в клетках мозга — метилирован слабо или вовсе не метилирован. Все это, кажется, свидетельствует о том, что развивающийся организм вполне целенаправленно позволяет ретротранспозонам L1 проявлять активность на определенном этапе развития нервной ткани.

взято с Элементов.Это только кусочек довольно любопытной статьи.
http://elementy.ru/news?newsid=431138
"Свобода первична по отношению к выбору"
Аватара пользователя
olakrez
Участник
Участник
 
Сообщения: 85
Зарегистрирован: Пт сен 04, 2009 1:04 am
Пол: Женский
Соционический тип: Есенин
Темперамент: Сангвиник

Вернуться в Биология

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: cooler462, DarinaMai, GoGo [Bot], Google [Bot], Google Adsense [Bot], ipomoea, Sol_, Yandex 3.0 [Bot]