Ученые исследовали новое семейство ДНК-транспозонов Hiker

Ученые открыли новое семейство ДНК-транспозонов (последовательностей, способных «прыгать» по геному), названное Hiker. Оказалось, что Hiker отличается от всех ранее известных семейств из его группы транспозонов своей кодирующей последовательностью. Всего авторы идентифицировали 178 элементов Hiker и выделили основные группы, к которым они относятся. Также исследователи установили родственную связь Hiker с другим семейством ДНК-транспозонов — Gambol. Работа ученых может быть полезна для дальнейших исследований в области эволюции организмов. Результаты исследования опубликованы в Molecular Phylogenetics and Evolution.

ДНК-транспозоны — это небольшие последовательности нуклеотидов размером от 70 до 10000 нуклеотидных пар, способные перемещаться между разными участками генома — наследственного материала клетки. Их перемещения могут менять генетическую информацию и играть роль в эволюции и изменчивости организмов. Транспозоны способны самостоятельно себя копировать, тем самым увеличивая число собственных копий в геноме.

Ученые из Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН (Севастополь) и Колледжа животноводства и технологий Университета Янчжоу (Янчжоу) идентифицировали обнаружили новое семейство ДНК-транспозонов Hiker. Анализ родства этих последовательностей с другими транспозонами показал, что Hiker происходят от общего предка с семейством транспозонов, называемым Gambol. Авторы выдвинули предположение, что они могут представлять отдельное надсемейство ДНК-транспозонов.

Исследователи выявили 178 транспозонов семейства Hiker, большинство из которых встречаются у лучеперых рыб (Actinopterygii), один — у хрящевых рыб (Chondrichthyes), шесть — у бесхвостых амфибий (Anura) и один — у моллюсков (Mollusca). Семейство Gambol, в свою очередь, встречается у беспозвоночных, где обнаружено 18 элементов в классе членистоногих (Arthropoda) и один — в классе плоских червей (Platyhelminthes).

Ученые отмечают, что длина Hiker составляет от 2,14 до 3,67 тысяч пар нуклеотидов. Они ограничены короткими специфическими инвертированными последовательностями ДНК длиной от 16 до 30 нуклеотидных пар и дупликацией участка молекулы длиной в две повторяющиеся нуклеотидные пары. В свою очередь, большинство ДНК-транспозонов семейства Gambol имеют длину от 1,35 до 5,96 тысяч пар нуклеотидов и ограничены участками молекулы нуклеиновой кислоты, два сегмента которого имеют одинаковую нуклеотидную последовательность, но противоположную ее ориентацию.

Работа авторов углубляет знания о разнообразии ДНК-транспозонов и выявляет новое семейство Hiker с уникальными характеристиками и родственными связями. Изучение нового семейства ДНК-транспозона расширит понимание сложности и разнообразия генетических элементов. Это может найти практическое применение в генной терапии и генной инженерии, поэтому изучение семейства Hiker может привести к прогрессу в биотехнологии и медицине.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».