Skákající geny v mozku a v rakovinných buňkách

Geny tvoří jen malou část naší genetické informace (genomu). Naopak transposony – úseky DNA přemisťující se po genomu z místa na místo, populárně označované jako „skákající geny“ – představují více než polovinu genomu člověka (Vesmír 79, 273, 2000/5; 88, 556, 2009/9). Již desítky let vedou vědci debaty o původu a úloze těchto evolučně velmi úspěšných genetických entit.

Zatímco dříve se na transposony nahlíželo jako na pouhé genomové parazity, jejichž jediným cílem je se v genomu namnožit, v poslední době je stále jasnější, že jsou mnohdy prospěšné, mluví se dokonce o „domestikaci“ transposonů. Ptát se ale po jejich smyslu je podobné jako se ptát po úloze jakékoliv genetické mutace – může být škodlivá nebo užitečná, záleží na časovém a prostorovém kontextu.

V našem genomu jsou nejpočetnější skupinou transposonů takzvané retrotransposony L1 a Alu, které skáčou do nových míst v genomu prostřednictvím molekul RNA, zanechávají přitom původní kopie a v genomu jich tak stále přibývá. Ve vzduchu visely otázky – jsou transposony jen relikty dřívějších zmnožení, anebo jsou v lidských buňkách stále aktivní? Postupně vyšlo najevo, že i když většina transposonů mlčí, některé jsou stále aktivní. Není ale ona mlčící většina časovanou bombou v našem genomu?

Nedávno se v časopisech Nature, Science a Cell objevily články prokazující vysokou aktivitu transposonů v buňkách mozku a v rakovinných buňkách (viz citovanou literaturu). Autoři prvního z nich zjistili, že během vývoje mozku dochází v neuronech k tisícům „skoků“ retrotransposonů L1 a Alu do nových míst v genomu (Bailie et al. 2011). Vědci využili nejmodernější sekvenační technologie a zmapovali místa, do nichž se transposony včlenily. V práci týmu Evrony et al. se dokonce podařilo přečíst genomy jednotlivých neuronů a porovnat v nich somatické mutace včetně aktivity transposonů.