Раскрытие механизмов естественного редактирования генов

Диверсифицирующие ретроэлементы (DGRs) обнаружены в геномах микроорганизмов по всему миру — от арктической вечной мерзлоты до горячих источников Йеллоустоуна и кишечника человека. DGRs способны осуществлять обратную транскрипцию РНК в ДНК, что является формой естественного редактирования генов. Этот процесс ускоряет эволюцию белков, помогая микроорганизмам адаптироваться к меняющимся условиям.

С помощью криогенной электронной микроскопии лаборатория Партхо Гхоша из Калифорнийского университета в Сан-Диего выяснила первые шаги этого ускоренного эволюционного процесса, визуализировав соответствующие белки и РНК. Они обнаружили, что РНК играет ключевую роль в контроле ускоренной эволюции, формируя структуры, которые запускают, поддерживают и останавливают процесс в нужном месте.

Эти структуры РНК, идентифицированные в DGRs многих микроорганизмов, ограничивают ускоренную эволюцию только теми белками, которые необходимы для адаптации, защищая при этом другие жизненно важные белки от повреждений. Это исследование углубляет понимание эволюционного происхождения DGRs и может найти применение в будущих технологиях редактирования генов.

Результаты опубликованы в журнале Nature.