Nowe badanie wykazało, że samolubne DNA (LINE-1) jest niezbędne do wczesnego rozwoju ludzkiego zarodka

Badanie pokazuje, że elementy przenośne, niegdyś uważane za pasożyty, mają kluczowe znaczenie dla wczesnego rozwoju człowieka. Naukowcy z Sinai Health wykazali, że te segmenty genomu, zwane „samolubnym DNA”, zwłaszcza LINE-1, aktywnie przyczyniają się do prawidłowego powstawania ludzkich embrionów. Historycznie uważane za szkodliwe, elementy te stanowią około 20% ludzkiego genomu, mimo że nasze geny funkcjonalne stanowią mniej niż 2%.

Transpozony i wczesny rozwój zarodka

Transpozony, które potrafią przemieszczać się w genomie, początkowo porównywano do wirusów ze względu na ich zdolność do replikacji i niszczenia normalnych genów. Dr Juan Zhang, starszy współautor i stażysta podoktorski, zaobserwował, że RNA LINE-1 jest szczególnie aktywne we wczesnych stadiach rozwoju zarodka, wbrew ugruntowanemu przekonaniu, że pierwiastki te są głównie przyczyną chorób, takich jak rak czy hemofilia.

Kluczowe spostrzeżenia z blokowania LINE-1

Zespół dr Zhanga odkrył, że gdy aktywność LINE-1 została zablokowana w ludzkich embrionalnych komórkach macierzystych, komórki te powróciły do ​​stadium znanego jako etap 8-komórkowy. Na tym etapie komórki mogą nadal rozwijać się zarówno w komórki embrionalne, jak i łożyskowe. Ten odkrycie pokazuje znaczenie LINE-1 we wspomaganiu rozwoju zarodka wyspecjalizowanych komórek niezbędnych do jego rozwoju.

Organizacja DNA w jądrze

Dalsze badania wykazały, że LINE-1 odgrywa znaczącą rolę w organizowaniu DNA w jądrze komórkowym. Przenosi chromosom 19, kluczowy w fazie 8-komórkowej, do obszarów regulujących ekspresję genów. Organizacja ta zapewnia płynny rozwój zarodka na poszczególnych etapach rozwoju.
Potencjalny wpływ na badania nad medycyną i chorobami

Odkrycia te mogą mieć wpływ na leczenie niepłodności i badania nad komórkami macierzystymi, oferując nowy wgląd w możliwości wspierania wczesnego rozwoju człowieka. Ponadto zrozumienie funkcji LINE-1 może rzucić światło na jego udział w zaburzeniach neurologicznych i nowotworach. Doktor Anne-Claude Gingras, kolejna wybitna osoba biorąca udział w badaniach, potwierdziła znaczenie tego badania, zauważając, że wiele pozostaje do odkrycia na temat tych intrygujących genów