Статья «РОЛЬ ТРАНСПОЗОНОВ В ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ ОНТОГЕНЕЗА, "Онтогенез"»

В обзорной статье представлен новый взгляд на механизмы реализации геномной информации в индивидуальном развитии эукариот путем динамично меняющихся при каждом клеточном делении взаимодействий транспозонов с эпигенетическими факторами. Данные механизмы поэтапной реализации генетической информации со стадие- и тканеспецифическими особенностями изменений активности определенных семейств мобильных генетических элементов, закреплены эволюционно на уровне вида. При этом индивидуальные различия в результате «незапланированных» перемещений могут привести к существенным изменениям в регуляторной сети генома, приводя к изменениям фенотипа. Данные изменения онтогенетического развития могут вызвать появление новых признаков, приводя либо к появлению болезни, либо к лучшей адаптации, являясь важной составляющей изменчивости для естественного отбора в эволюции. Большая часть транспозонов эукариот изменена мутациями и используется для формирования регуляторной генной сети, изменения протеин-коди-рующих и образования новых не кодирующих белки генов. Мобильные генетические элементы, при инсерции в новые локусы, являются основой для образования микроРНК, а также формируют доменные структуры длинных некодирующих РНК, являясь чувствительными к различным видам стресса, что отражается на особенностях индивидуального развития и способствует изменчивости. Эпигенетические факторы, включая некодирующие РНК, метилирование ДНК и модификации гистонов, тесно связаны с мобильными генетическими элементами. Особенности расположения транспозонов отдельных особей, возникшие в результате мутации, либо спонтанной, либо под действием стрессовых факторов, могут вызвать существенные изменения во взаимосвязях генных сетей, что влияет на вероятность выживания в меняющихся условиях окружающей среды, отражая четкую взаимосвязь механизмов индивидуального развития и эволюции. Имеется параллелизм между механизмами эволюционных преобразований геномов под действием транспозонов с преобразованием генома под их воздействием в онтогенезе. В частности, чувствительность транспозонов к воздействию внешних и внутренних (микроокружение) факторов, дают основу для эволюционного конструирования транс-позон-опосредованного тканеспецифического паттерна активации определенных транспозонов при каждом клеточном делении, ведущих к созреванию половозрелого организма. Основой для данного механизма является тесная стадие- и тканеспецифическая взаимосвязь между транспозонами, эпигенетическими факторами и белок-кодирующими генами.