p A preparação para o salto é uma empresa familiar e um host específico para transposons em Drosófila . Crédito:Martin Kapun
p Jumping genes, transposons, fazem parte do genoma da maioria dos organismos, agregados em famílias e podem danificar o genoma pulando. A maneira como os hosts suprimem o salto é bem investigada. Por que eles ainda podem pular dificilmente foi compreendido até agora. Pesquisadores da Vetmeduni Viena investigaram pela primeira vez em todos os transposons do organismo hospedeiro, quais propriedades e ambientes de host facilitam o salto. Eles mostraram que a afiliação familiar é mais importante do que a posição. p O genoma de um organismo típico consiste em muitos genes que são enfileirados como contas. Este alinhamento tem sido surpreendentemente estável mesmo durante longos períodos evolutivos. Além desses genes, também há muitos elementos móveis, referido como parasita, que estão espalhados por todo o genoma e agregados em diferentes famílias de acordo com seu parentesco. Esses genes saltadores, os transposons, pode facilmente mudar sua posição. Portanto, sua posição não foi conservada evolutivamente. Quando eles mudam de posição, eles podem, por exemplo, pular diretamente para genes funcionais, o que altera a função desses genes ou mesmo os inativa completamente. Assim, os organismos hospedeiros aprenderam a controlar e reduzir os saltos.
p Contudo, apesar de todas as medidas de proteção, pode haver mobilizações massivas de famílias de transposon em situações de estresse. Eles têm que fornecer ferramentas específicas (RNAs) para essas situações. Mas quais são as informações decisivas para produzir essas ferramentas? Pesquisadores do Instituto de Genética Populacional da Universidade de Medicina Veterinária, Viena mostrou agora pela primeira vez que cada família de transposon interpreta os sinais em uma célula de uma maneira diferente e usa estratégias diferentes para decidir sobre quando ativar as ferramentas para saltar no genoma.
p
Genes saltadores são parasitas
p Embora a participação das sequências de transposons no genoma dos organismos possa ser alta - cerca de 45 por cento nos humanos -, eles estão desacreditados. Seu comportamento de salto danifica principalmente a estrutura do genoma. A propagação descontrolada resultaria na morte da célula. Portanto, o foco da pesquisa do transposon estava nas estratégias que os organismos usam para suprimir os saltos. Apesar dessas medidas de proteção, transposons saltam sob condições ambientais específicas ou estresse. Essa observação mostra que os transposons devem ter mecanismos para evitar esse controle. Os transposons precisam de ferramentas adequadas para pular. Mas ainda não foi entendido, nem investigou em todas as famílias de transposon como a produção dessas ferramentas é regulada.
p Portanto, o estudo de Ana Marija Jakšic investigou em uma análise de todo o genoma como os transposons são preparados para pular. Para este propósito, os pesquisadores expuseram duas populações diferentes de mosca-das-frutas a diferentes temperaturas. Em seguida, eles mapearam as sequências dos genes saltadores, usando os métodos de "sequenciamento de última geração". Eles podem mostrar que quase todas as famílias produzem ferramentas que permitem o salto, mas a extensão depende de dois fatores diferentes.
p "Nosso estudo mostrou que a atividade dos transposons não depende apenas de si mesmos, mas também de fatores que as células hospedeiras produzem, "explicou Jakšic. Na sequência do gene dos transposons, há um sítio de ligação para fatores específicos do hospedeiro que regulam positivamente a transcrição dos genes nas células. dois fatores cooperam - o local de ligação específico da família e os fatores do hospedeiro que são regulados através do ambiente e da base genética. "Como todos os membros de uma família têm as mesmas sequências de ligação, todas as cópias dos membros da família, espalhados pelo genoma, reagem da mesma forma às influências ambientais, "disse o autor principal.
p
Disciplina partidária para elementos transponíveis relacionados
p “Foi importante para nós ver que a posição no genoma não tem uma forte influência na atividade de um transposon, "disse o último autor, Christian Schlötterer." Como os membros de uma família de transposons se parecem muito, eles também compartilham a maioria dos locais de ligação. Isso significa:Quando o sinal para pular é dado, isso afeta toda a família - disciplina partidária em certo sentido. "
p A preparação para o salto pode fornecer informações valiosas, não apenas sobre os próprios transposons, mas também sobre os efeitos da mudança de posição. A inserção de genes saltadores não é necessariamente ruim para a estrutura do genoma. "Embora os transposons estejam desacreditados devido ao seu efeito mutagênico principalmente prejudicial, sua nova posição pode ter uma influência positiva nos genes vizinhos. Isso pode levar rapidamente a inovações funcionais. Um bom exemplo é a resistência contra inseticidas em moscas-das-frutas:elas se tornaram resistentes ao DDT por causa de um transposon saltador, "disse Jakšic.