Беременность и "прыгающие гены"

21.08.2025

К 9-му месяцу беременности объем крови, необходимый для полноценного развития малыша увеличивается на 20%.
Исследователи предложили свое объяснение данному механизму: беременность пробуждает вирусоподобные частицы, или транспозоны, в наследственном материале млекопитающих, что запускает процесс воспаления, приводящий к увеличенной выработке крови.

Транспозоны, так называемые прыгающие гены, составляют около 50% всего человеческого генокода, копируя и вставляя себя. Несмотря на то, что большая часть из них была неактивна в разные периоды истории развития млекопитающих, некоторые продолжали «прыгать», производя все больше повторяющихся последовательностей. Благодаря исследованиям было выяснено, что транспозоны вовсе не «мусорная ДНК», а элементы, отвечающие за регулирование преобразования наследственной информации в продукт, необходимый для выполнения биологических функций [экспрессии]; создание нового генетического разнообразия, и, вероятно, связанные даже с развитием в эмбриональный период.

Данное открытие было сделано непреднамеренно. Целью команды не являлось исследование транспозонов. Директор научно-исследовательского медицинского центра в Техасе, Шон Моррисон, изучающий стволовые клетки, вместе со своей командой продолжали свою работу над ранним проектом, доказав, что эстроген, повышающийся во время вынашивания, стимулирует деление стволовых клеток в селезенке и их превращение в красные кровяные клетки – эритроциты. Для более глубокого изучения, Джулия Фан, аспирантка Моррисона, проводила сравнение активности генов в кроветворных клетках крови у беременных и небеременных мышей.

Решив не исключать активность прыгающих генов, Фан обнаружила массовую активацию подмножества прыгающих генов, - ретротранспозонов, - в исследуемых клетках селезенки, и в меньшем соотношении в костном мозге, где привычно производится кровяные частицы.
В ходе исследования выяснилось, что вследствие «взрыва» ретротранспозонов реагировали стволовые клетки, в том числе и ключевые белки, участвующие в иммунных реакциях на вирусы, стимулируя размножение стволовых клеток и, с некоторой вероятностью, их преобразование в эритроциты. Мыши с измененными ключевыми генами иммунитета не показали такого бурного прироста количества красных телец крови во время беременности, также как и грызуны, получающие лечение препаратами (ингибиторами обратной транскриптазы), блокирующие фермент, необходимый для копирования и вставки самих себя.

Подобные результаты ученые получили при анализе стволовых клеток в крови беременных женщин: в данных образцах ретротранспозоны имели большую активность, чем в образцах людей, которые не вынашивали ребенка. При изучении образцов крови беременных, принимающих препараты для лечения ВИЧ-инфекции (ингибиторы обратной транскриптазы), было обнаружено, что у этих девушек гемоглобин в течение беременности был снижен, и как следствие это вызывало анемию.
Данное исследование поставило значимое начало в обосновании значимости транспозонов и их подвидов, как основного фактора, способствующих созданию крови, а также и тканей по всему телу. Также оно поможет людям изучить потенциально новые причины появления анемии.

Материал подготовила Розанна Ярунова
Изображение сгенерировано нейросетью

Новости по похожей тематике