Геномный импринтинг играет важную роль в нормальном развитии млекопитающих и растений, однако его эволюция остается загадкой. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает связь между импринтингом и действием «эгоистичных» генетических элементов, которые могут нанести вред организму.
Исследование, проведенное под руководством Алехандро Бурга из Института молекулярной биотехнологии (IMBA) Австрийской академии наук, посвящено изучению особого типа эгоистичного элемента у червей под названием C. tropicalis. Данный элемент использует систему «токсин-антидот» для обеспечения своей наследственности.
Матери, несущие этот элемент, вырабатывают токсин, который может нанести вред яйцам, если им не передается противоядие. Ученые выявили удивительную особенность: эффект зависит от того, от кого из родителей передается элемент. При передаче от матери токсин продолжает вырабатываться, однако при передаче от отца он затихает.
Это родительское влияние намекает на возможную эволюционную связь с импринтингом. Команда исследователей обнаружила, что ключевую роль играет материнская РНК. При наследовании по материнской линии РНК «лицензирует» эгоистичный элемент, позволяя ему избежать подавления защитными механизмами червя.
Это открытие позволяет предположить, что механизмы подавления, используемые против эгоистичных элементов, могли являться ранним этапом в эволюции импринтинга. С течением времени эти механизмы могли быть адаптированы для регуляции нормальных генов, что привело к сложной системе импринтинга, которую мы видим у высших организмов.