Ученые разгадали тайну появления интронов

Одна из самых больших загадок молекулярной биологии — существование интронов, некодирующих участков, которые не несут информации о функциях генов. Вообще ДНК содержит немало таких некодирующих участков между генами. Но в отношении интронов, самое удивительное то, что они находятся не между генами, а внутри самих последовательностей генов. 

Как же выражается информация интронов, как она отражается в признаках? Самое удивительное, что она не выражается никак! Когда запись рабочей программы гена передается через РНК для запуска рабочих шестеренок клетки, все интроны вырезаются в ходе механизма, называемого сплайсингом. Получается, что в нашем геноме лежит откровенный мусор, который занимает место, ничего не означает, постоянно удаляется, но все же вопреки своей бесполезности передается по наследству. Зачем и для чего он существует? Джейсон Хафф из университета Беркли в Калифорнии из университета Сан-Франциско установили одну из причин, которая приводит к их появлению. И для этого нужно сделать еще одно небольшое отступление.

Известно, что библиотека нашей наследственности для поддержания порядка специальным образом упакована. Так нить ДНК подобно магнитофонной ленте, наматывается на катушки из белков-гистонов. Для того, чтобы быстро распаковать необходимый участок, она наматывается не на одну катушку, а на целую серию катушек из белков-гистонов.

Оказалось, что многие интроны часто возникают из-за вставки в такие неупакованные участки генома, потому что их открытое состояние облегчает введение наследственной информации. Если вставленный линейный фрагмент, окажется крупным, он не только интегрируется в нить ДНК, но также будет упакован с помощью белков-гистонов, как и любые другие участки.

Вставку же таких фрагментов могут обеспечивать так называемые мобильные элементы — транспозоны. Это очень интересные участки генома, которые могут самопроизвольно вырезаться из одних участков генома и вставляться в другие. Видимо интроны, являются обрывками такой информации, которая и изначально имела такой конктекст и в ходе перемещений стала бессмысленной. 

Это открытие в будущем позволит приблизится к решению вопроса устройства наследственной информации и найти новые причины, вызывающие ее изменения. Но вопрос происхождения интронов и причины их сохранения в геноме все-таки не решен.