霊長類の胚発生には古代ウイルスの残骸が必要でした

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開発の7週目のヒト胚

スタンフォード大学の研究者は、霊長類の胚の発達に絶対に必要な活性を持ついくつかの非コードRNA分子のウイルス性を証明しました。これらの分子の生成をブロックすると、成長が完全に停止します。著者は、ジャーナルNatureGeneticsで彼らの研究の結果を発表しました。

ヒトゲノムは、タンパク質をコードせず、遺伝子でもない大小の断片でいっぱいです。遺伝子間DNA領域から転写された長い(200ヌクレオチドを超える)RNAの1つのグループだけが、数万の分子を持っています。これらのlincRNAはタンパク質をコードしていませんが、遺伝子またはその主要産物であるメッセンジャーRNAの調節に重要です。

最新のシーケンシング方法を使用しても、個々のlincRNAを特定することは依然として課題です。それらのヌクレオチド配列は互いに類似しすぎています。スタンフォードの科学者もこの研究を行い、ヒト細胞でこれまで知られていなかった2,000を超えるRNAを発見しました。そのうち、146は、まだ分化を開始していない胚性幹細胞で高い活性を示しました。「特殊化」と将来の組織や臓器の成熟細胞への形質転換です。 。

胚性幹細胞での活性が特に高い23個のlincRNAのグループを特定した結果、著者らは、そのうち13個が古代のHERVHウイルスの残骸であるレトロトランスポゾンであることを発見しました。それらはかつて、現代のHIVが機能するのとほとんど同じ方法で、ヒトゲノムに埋め込まれた本格的なレトロウイルス感染症でした。しかし、世代から世代へと移り変わると、これらのウイルスは移動性を失い、変異して、人々に役立つ新しい機能を獲得する可能性があります。このようなプロセスの例は、哺乳類が胎盤の発達に必要とし、レトロトランスポゾンのTy3 /ジプシーLTRファミリーの子孫であるPeg10遺伝子です。

レトロウイルスHERVHと胚性幹細胞で活性のあるlincRNAとの関連性は、2014年に初めて実証されました。現在、HPAT1-23グループを特定した科学者たちは、数十、最大数百の細胞しか含まない胚盤胞の初期段階で、胚におけるこれらのRNAの発現を追跡しました。それらのうちの3つ(HPAT2、HPAT3、およびHPAT5)は、内部細胞塊(将来的には全胚になる胚盤胞の深部)でのみ活性であることが示されています。これらの3つのlincRNAは、成熟した分化したヒト細胞を多能性幹細胞に「再プログラミング」することによっても活性化されます。

科学者たちは、対応するDNA配列は霊長類のゲノムにのみ見られることに注目しています。これは、人々や私たちの最も近い親戚の特定の特性の形成におけるそれらの役割を示している可能性があります。

スタンフォード大学プレスの共著者であるヴィットリオ・セバスティアーノ教授は、次のように述べています。 「したがって、それらは特定の種特有の特徴の出現に、そして人間を含む基本的な細胞プロセスにさえ貢献することができます。」

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