Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Крус раскрыли древнюю генетическую загадку, заключающуюся в происхождении интронов. Выводы исследования представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Интроны — это фрагменты ДНК, которые не кодируют белки напрямую. В зрелой РНК они не присутствуют, поскольку удаляются во время первичного транскрипта. Эти участки встречаются во всех эукариотических организмах, куда входят животные, растения и грибы, однако отсутствуют у бактерий. Даже в геноме близкородственных видов количество интронов может существенно отличаться.
Долгое время многие исследователи не могли выявить основной механизм появления интронов. Чтобы его определить, авторы изучили геномы 3325 видов эукариотов. Их интересовало то, насколько распространены в интронах интронеры — мобильные генетические элементы, относящиеся к транспозонам (TES) и генерирующие интроны. Это позволило исследовать частоту и масштаб увеличения интронов во всех эукариотических линиях.
Они обнаружили в общей сложности 27 563 интронера в геномах 175 видов, или у 5,2 процента изучаемых образцов. Ученые считают, что это является доказательством участия интронеров в происхождении интронов, поскольку первые были выявлены у всех видов от животных до одноклеточных организмов, чей общий предок проживал более 1,7 миллиарда лет назад.
Кроме того, результаты показали, что интронеры встречаются у морских организмов в 6,5 раза чаще, чем у наземных видов. Исследователи полагают, что это, вероятно, связано с горизонтальным переносом генов, при котором гены передаются от одного вида к другому, в отличие от вертикального переноса, когда гены передаются от родителя к потомству.