Генетики из нескольких исследовательских учреждений США обнаружили у клеща домашней пыли Dermatophagoides farinae необычный способ защиты ДНК от мобильных генетических элементов (МГЭ) — некодирующих участков ДНК, способных «вырезаться» из молекулы, в которой они содержатся, и встраиваться в другое ее место или даже в другие хромосомы, тем самым нарушая работу ряда генов. Если у большинства животных за обнаружение и разрушение мобильных генетических элементов отвечают piРНК, то у пылевых клещей эти функции обеспечивает другой тип молекул — siРНК. Научная статья опубликована в журнале PLoS Genetics.
Авторы исследования «прочли» геном Dermatophagoides farinae, а также выяснили, какие типа РНК присутствуют в клетках этого животного. Оказалось, что у пылевого клеща отсутствуют гены, кодирующие piРНК и связанные с ними белки Piwi. Оба типа молекул сообща находят и устраняют МГЭ. Как было сказано выше, это «кочующие» участки ДНК, не кодирующие белки и способные встраиваться в гены даже на других хромосомах. Это встраивание нарушает работу генов, в которые внедрились мобильные генетические элементы, что чревато мутациями, отсутствием жизненно необходимых белков и масштабными перестройками генома.
Функции молекул-«преследователей» МГЭ у клещей домашней выполняют siРНК — малые интерферирующие РНК. Они не разрушают мобильные генетические элементы, а препятствуют образованию белков с измененных ими участков ДНК. В ДНК Dermatophagoides farinae также имеется ген, кодирующий белок для усиления производства siРНК.
Ученые считают, что потеря одного механизма защиты от мобильных генетических элементов и замена его другим у клещей домашней пыли произошла в процессе необычных эволюционных изменений предков этих паукообразных. Дело в том, что свободноживущие предки клещей домашней пыли сотни миллионов лет назад перешли к паразитизму, а их потомки снова стали свободноживущими 68 – 48 миллионов лет назад. Переход к паразитизму предполагает масштабное изменение образа жизни, а оно невозможно без перестройки ДНК.
Клещи домашней пыли, или пылевые клещи — это микроскопические паукообразные, обитающие практически повсеместно в мебели, коврах, подушках и других домашних предметах. Фрагменты их кутикулы, а также их невидимые невооруженным глазом фекалии служат одной из основных причин бытовой аллергии, а также нередко вызывают астму. Долгое время до появления человека они жили в птичьих гнездах, а рядом с нашим видом приспособились обитать относительно недавно.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение