Завтра начнут Объявлять!
Накануне мы решили втюхать Тюхепозоны, наблюдаем за которыми почти 4 года [1-5].

Основные моменты [2]
• Тюхепозоны — это новые ДНК-транспозоны, способствующие геномной адаптации у морских бактерий.
• Тюхепозоны могут быть вирусными спутниками или переносить грузы, такие как гены, усваивающие питательные вещества.
• Тюхепозоны в большом количестве присутствуют в вирусных капсидах и внеклеточных везикулах в морской воде.
• Тюхепозоны ускоряют формирование и ремоделирование геномных островов.

Тюхепозоны – новый мобильный генетический элемент, усиливающий экологическую адаптацию микроорганизмов окружающей среды. Известное разнообразие и степень горизонтального переноса генов ДНК между микроорганизмами в последние годы выросли, выявив множественные стратегии обмена и динамического ремоделирования метаболических и физиологических возможностей клетки. В совокупности эти мобильные генетические элементы (МГЭ) называются «мобилом» и включают в себя классические элементы (например, плазмиды, транспозоны, переносимые фагами вспомогательные метаболические гены AMG и островки симбиоза или патогенеза), а также недавно открытые МГЭ. такие как связанные с археями ''Borgs'', представляющие необычно большие внехромосомные элементы, несущие разнообразные гены-карго и ДНК хозяина, переносимые во внеклеточные везикулы. Расширяя набор МГЭ, новейшей категорией являются тюхепозоны, которые встраиваются в определенный геномный локус, часто соседствующий с избранными тРНК в пределах геномных островков Prochlorococcus, тюхепозоны часто несут генетический груз, кодирующий различные полезные свойства, начиная от ассимиляции нитратов и заканчивая защитой от фагов, что позволяет клеткам-реципиентам быстро адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды или окружающей среды [3].

Хакл и его коллеги описывают захватывающий новый тип транспозонов, названных ими тюхепозонами, которые нацелены на штаммы Prochlorococcus и, возможно, другие морские бактерии [1,2]. Названные в честь греческой богини удачи Тюхе, тюхепозоны имеют много общего с другими транспозонами, но отличаются уникальной комбинацией признаков и специфическим классом рекомбиназ. Эти черты включают способность к самовоспроизведению, особенность, которая присуща только одному другому мобильному элементу, каспозонам. Тюхепозонаs универсально кодируют интегразы из новой филогенетической клады тирозиновых и сериновых рекомбиназ, которые точно переносят набор генов в небольшой набор специфических генов тРНК, не нарушая цель вставки [3].

Богиня удачи Тюхе быстро заманила как студентов [4], так и опытных ловцов удачи [5], что, собственно, было всегда с мобильными генетическими элементами (МГЭ = Mobile genetic elements, MGE) и горизонтальным переносом генов (ГПГ = Horizontal gene transfer, HGT или lateral gene transfer, LGT). Транспозоны были впервые открыты Барбарой Мак-Клинток в 1948 году при исследованиях кукурузы. В 1983 году Мак-Клинток была удостоена Нобелевской премии по физиологии и медицине с формулировкой «За открытие мобильных генетических элементов». Роль транспозонов в ГПГ изучается давно и тщательно, например, 20 лет назад горизонтальная передача генов описана как «новая парадигма биологии», но прямых Нобелевских премий именно за это не было. Разве что Нобелевская лекция Андре Львова 11 декабря 1963 года «Взаимодействие между вирусом, клеткой и организмом» по материалам его Премии вместе с Франсуа Жакобом и Жаком Моно «за открытия, касающиеся генетического контроля синтеза ферментов и вирусов» позволяет сегодня предполагать: «Может завтра дадут?»

Препринт Хакла [1] долго находился на рецензировании [2], он даже не цитируется, хотя именно в нём впервые был введён Тюхепозон. Впрочем, этот пост так и называется «Краткая история тюхепозонов» потому, что завтра она точно не закончится. Мы думает, что без образных биологических переменных сформулировать точно и правильно роль транспозонов в медицине и физиологии нельзя.

1. {Hackl2020pr} Hackl, Thomas, Raphaël Laurenceau, Markus J. Ankenbrand, Christina Bliem, Zev Cariani, Elaina Thomas, Keven D. Dooley et al. "Novel integrative elements and genomic plasticity in ocean ecosystems // Preprint bioRxiv (2020): 2020-12. doi 10.1101/2020.12.28.424599

2. {Hackl2023} Hackl, Thomas, Raphaël Laurenceau, Markus J. Ankenbrand, Christina Bliem, Zev Cariani, Elaina Thomas, Keven D. Dooley et al. Novel integrative elements and genomic plasticity in ocean ecosystems // Cell 186 (1), 47-62 (2023). doi 10.1016/j.cell.2022.12.006

3. {Utter2023} Utter, D. R., and V. J. Orphan. Gifts hidden in shadowy genome islands // Cell 186 (1), 5-7 (2023). doi 10.1016/j.cell.2022.12.001

4. {Jecu2021} Jecu, Diana. "The Adaptive Function of Tycheposons in Marine Bacteria." PhD diss., 2021. URI: https://fse.studenttheses.ub.rug.nl/id/eprint/24814

5. {Layoun2024} Layoun, Paul, Mario López-Pérez, Jose M. Haro-Moreno, Markus Haber, J. Cameron Thrash, Michael W. Henson, Vinicius Silva Kavagutti, Rohit Ghai, and Michaela M. Salcher. "Flexible genomic island conservation across freshwater and marine Methylophilaceae." The ISME Journal 18 (1), wrad036 (2024). doi 10.1093/ismejo/wrad036