Новый механизм удержания мобильных генов в геноме растений

Исследователи из Университета Хоккайдо обнаружили ранее неизвестный механизм, который удерживает транспозоны, или "мобильные гены" — элементы, способные перемещаться и встраиваться в новые позиции в геномах растений.

Транспозоны (TEs) считаются паразитами геномов хозяев, поскольку они действуют как мощные мутагены. Без контроля они могут вызывать нарушение работы генов, перестройку генома и его захват. Таким образом, одна из важнейших функций организмов — контроль за перемещениями этих нарушителей. До сих пор все известные механизмы регуляции TEs были эпигенетически зависимыми, то есть подавляли производство белков транспозонов.

Транспозон Tam3 у львиного зева (Antirrhinum majus) можно переводить в активное и неактивное состояния с помощью колебаний температуры. Это позволило исследователям изучить механизм, по которому TE переходит в неактивное состояние. Команда сосредоточилась на белке Tam3-транспозазе, который производится транспозоном для обеспечения его подвижности, и исследовала его локализацию в клетке.

Согласно исследованию, львиный зев удерживал Tam3-трансферазу в плазматической мембране, когда Tam3 был инактивирован. При активации Tam3 транспозаза перемещалась в ядро клетки, где обычно и находится.

Команда также обнаружила, что структура под названием "Znf-BED" внутри Tam3-транспозазы играет ключевую роль в удержании белка у плазматической мембраны. При изменении части Znf-BED транспозаза не перемещалась к мембране, а вместо этого попадала в ядро клетки. Учёные предполагают, что неизвестный белок, производимый львиным зевом, связывается с Tam3-транспозазой через домен Znf-BED и удерживает её у плазматической мембраны.

"Это первый случай, когда обнаружено такое удержание транспозона", — говорит Кайен Фудзино, участник исследовательской группы. — "Вновь обнаруженный механизм, который удерживает TEs уже после производства белков, отличается от эпигенетической регуляции, где экспрессия генов контролируется до генерации белка. Наши находки должны облегчить исследования аналогичных механизмов мобильных элементов у других организмов".