Расширены представления о различиях в генетической регуляции между человеком и шимпанзе
 Фотография представителя рода шимпанзе (Pan). (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
«Мы думали, что знаем, как выявить модели различий в уровне экспрессии иРНК в организме человека и шимпанзе. Данные модели могли бы предоставлять важную информацию о функциональном аспекте. Теперь же мы видим, что такие иРНК-модели не отражают уровень содержания конкретных белков. Это значит, что вероятность их влияния на функциональную фенотипическую разницу мала» — говорит Йоав Джилад (Yoav Gilad, профессор кафедры генетики человека университета Чикаго).
Для того, чтобы гены проявились, ДНК должна быть транскрибирована в иРНК. иРНК затем используется как матрица для синтеза белков. Белки выполняют важные функции, являясь, как строительным компонентом клеток, так и «машинами», которые обеспечивают клетки возможностью функционировать. Хоть геномы человека и шимпанзе очень похожи, предыдущие исследования показали, что у рассматриваемых групп организмов основные различия возникли на уровне экспрессии иРНК. Многие из этих различий, как предполагалось, отражают зоны эволюционной дивергенции, указывая на гены, важные для специфических черт человека.
Чтобы проверить, данное предположение, профессор Джилад, Джонатон Притчард (Jonathan Pritchard, сотрудник Стэнфордского университета) и другие учёные под руководством Жиа Кхана (Zia Khan, научный сотрудник) использовали масс-спектроскопию высокого разрешения. С её помощью специалисты сравнивали уровни экспрессии большого количества белковых молекул с уровнями экспрессии соответствующих им иРНК. Были использованы клеточные линии из организма человека и шимпанзе.
Учёные выявили 815 генов с различающимся уровнем экспрессии иРНК. При этом выявлялось меньшее количество генов (571), которые отличались по уровню белковой экспрессии. В общей сложности учёные выявили примерно 266 генов с различиями по иРНК, которые не вызывали изменений уровня содержания белков. Специалисты получили схожие результаты при использовании клеточных линий из организма макак резус для сравнения с результатами, полученными при работе с клеточными линиями из организма шимпанзе и человека.
«Некоторые из этих моделей регуляции иРНК ранее рассматривались как доказательство естественного отбора важных генов для организма человека, но теперь они не могут рассматриваться в таком ключе» — говорит профессор Джилад.
Проведённое исследование поднимает вопрос о том, почему уровни экспрессии иРНК различаются между видами, если они не обязательно вызывают различия белкового характера. Хоть необходимость проведения дальнейшего изучения выявленного феномена очевидна, профессор Джилад уверен, что проведённое исследование подтверждает тот факт, что уровни экспрессии белка претерпевают эволюционные изменения под действием более значительного эволюционного давления (по сравнению уровнями экспрессии иРНК) через ещё неописанный компенсаторный или буферный механизм.
В настоящее время использование уровней экспрессии иРНК в качестве показателя функциональной важности того или иного гена требует переоценки.
«Мы расширили представления о сложных заболеваниях путём изучения иРНК-транскриптов. Однако в наших знаниях есть много брешей. Возможно, причиной некоторых из них является выявленное расхождение» — говорит Йоав Джилад.
Более подробное описание результатов проведённого исследования можно найти в журнале Science.
Также по теме:
- Собрана новая информация о фолдинге РНК
- Синтетическая иРНК способна запускать восстановление сердца, повреждённого в результате инфаркта
- Расширены представления о нонсенс-опосредованной деградации иРНК
- Учёные из Калифорнийского университета выявили большое количество ранее неизвестных РНК
- Лариаты: как «принимаются решения» при сплайсинге РНК
Источники: