Лекция: Приобретение организмами новых генов в результате одомашивания вирусов.
Временно заблокированная вирусная ДНК со временем становится постоянно заблокированной благодаря тому, что клетка к этому участку ДНК пришивает метильные хвостики. Такая вирусная ДНК считается одомашенной. Более 50% ДНК человека и более 85% ДНК растений – это одомашенные вирусы! Недавно выяснили, что клетка может избавляться от такой ДНК. Но, она этого не делает! Почему?
Польза от одомашенных вирусов:
а) в раннем эмбриогенезе и при стрессе клетка временно разрешает своим одомашенным вирусам считываться, размножаться и встраивать свои новые копии в ДНК хозяина, что позволяет клетке приобрести изменения в своей ДНК (или полезные, или вредные – как получится :-)))).
б) со временем, одомашенные вирусы ломаются. Те из них, которые утрачивают способность самокопироваться и прыгать по ДНК хозяина – становятся обычными генами хозяина. Так, в ДНК человека – 47 генов – это фрагменты бывших одомашенных вирусов.
Например, ген теломеразы – теломераза удлиняет концы хромосом бессмысленными повторами, что позволяет хромосомам не укорачиваться при репликации ДНК; ген Peg10 – обеспечивает у млекопитающих формирование плаценты и т.д.
| Опоссум не имеет плаценты, в отличие от человека, мыши, собаки). | Плацента позволяет и людям, и этому мышонку проводить начало жизни в животе у матери. Возможно, этот замечательный орган никогда бы не появился, если бы наши далекие предки не получили с помощью одомашенного вируса ген Peg10, который обеспечил формирование плаценты. |
в) в составе одомашенного вируса могут быть полезные гены, горизонтально перенесенные от других организмов.
| Гены для синтеза каротиноидов тли получили от грибов с помощью механизма горизонтального переноса генов вирусами. Вверху: паразитическая оса Aphidius ervi предпочитает откладывать яйца в тлей зеленого цвета, красные тли ее интересуют существенно меньше. Внизу: божьи коровки, напротив, предпочитают охотиться на красных тлей. |