El genoma humano contiene 4,5 millones de copias de elementos transponibles TE, las llamadas secuencias de ADN egoístas capaces de moverse por el genoma a través de mecanismos de cortar y pegar o copiar y pegar. Representa el 30-50% de todosdel ADN en el genoma promedio de los mamíferos, estos TE se han visto convencionalmente como cargadores genéticos, haciendo autostop en el genoma sin proporcionar ningún beneficio al organismo huésped. Más recientemente, sin embargo, los científicos han comenzado a descubrir casos en los que se han producido secuencias TEcooptado por el anfitrión para proporcionar una función útil, como codificar parte de una proteína del huésped. En un nuevo estudio publicado en la revista Investigación de ácidos nucleicos , el profesor Hidenori Nishihara ha llevado a cabo uno de los análisis más completos de la cooptación de secuencia TE hasta la fecha, descubriendo decenas de miles de secuencias TE potencialmente cooptadas y sugiriendo que han jugado un papel clave en la evolución de los mamíferos.
"Estaba específicamente interesado en la influencia potencial de las secuencias de TE en la evolución de la glándula mamaria", señala el Dr. Nishihara, "un órgano que es responsable de producir leche y es, como su nombre indica, una característica distintiva clave demamíferos ". Para identificar las secuencias de TE potencialmente cooptadas, el Dr. Nishihara utilizó cuatro proteínas ER ?, FoxA1, GATA3 y AP2? que se unen al ADN para regular la producción de proteínas involucradas en el desarrollo de la glándula mamaria. Dr.Luego, Nishihara localizó todas las secuencias de ADN en el genoma al que se unen estas proteínas. Sorprendentemente, el 20-30% de todos los sitios de unión a través del genoma se ubicaron en TE, con hasta 38,500 TE que contienen al menos un sitio de unión.La mayoría de estos estaban en un tipo de TE de copiar y pegar conocido como retrotransposón, que se duplica a sí mismo, dejando una nueva copia en una nueva ubicación.
Las secuencias del sitio de unión derivadas de TE se conservaron más entre especies de lo esperado, lo que indica que están siendo preservadas por la evolución porque cumplen una función importante. El Dr. Nishihara cree que estas secuencias de TE se han cooptado para servir como potenciadores,Elementos de ADN que aumentan la transcripción de genes cercanos. Al unirse a uno de los cuatro reguladores maestros del desarrollo de la glándula mamaria, estos potenciadores finalmente aumentan la producción de proteínas involucradas en el desarrollo de la glándula mamaria.
El Dr. Nishihara luego investigó cuándo en la evolución de los mamíferos se adquirieron estas secuencias TE y encontró dos fases distintas de adquisición: aproximadamente el 60-70% se adquirieron en el ancestro de todos los mamíferos placentarios Eutheria, mientras que el 10-20% se pudo rastrearvolviendo al antepasado de los monos del Nuevo Mundo Simiiformes. Además, parecía haber otra ola de adquisición de sitios de unión a ER \ beta en el antepasado de ratones y ratas Muridae. Por lo tanto, al proporcionar una gran cantidad de elementos reguladores potencialessitios de unión en todo el genoma, los TE pueden haber tenido un impacto sustancial en la aparición de la glándula mamaria y su evolución dentro de los mamíferos.
El estudio del Dr. Nishihara arroja luz sobre la profunda participación de los TE en la evolución de los elementos reguladores de las glándulas mamarias. Sin embargo, no está claro cuán común es este modo de evolución de la red reguladora mediada por TE. El Dr. Nishihara, al menos, cree quela glándula mamaria no es única a este respecto. Señala que, "además de las glándulas mamarias, los mamíferos comparten muchas características, como la neocorteza, el paladar secundario cerrado y el cabello. Espero que la investigación futura descubra muchos tipos adicionales de TE quehan estado involucrados de manera similar en la evolución de estas características en los mamíferos "
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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