Механизмы и следствия взаимодействий ретротранспозонов с геномом хозяина

Реферат

по биологии на тему:

"Механизмы и следствия взаимодействий ретротранспозонов с геномом хозяина"

2009

Ретротранспозоны дрозофилы

Необычные элементы генома, способные перемещаться по хромосомам, были открыты генетиками у дрозофилы и кукурузы уже давно. С годами стало понятно, что такие мобильные элементы являются принадлежностью генома практически всех высших организмов, причем на их долю приходятся десятки процентов геномной ДНК. В соответствии с молекулярной структурой и механизмом транспозиций мобильные элементы высших организмов разделены на несколько групп: ретротранспозоны, включая ретропозоны, или LINE-элементы; SINE-элементы; транспозоны; FB-элементы. Исследования, проводимые в Отделе молекулярной генетики клетки, посвящены анализу популяционных и молекулярно-генетических механизмов коадаптации и коэволюции ретротранспозонов и генома плодовой мушки Drosophila melanogaster.

История исследования ретротранспозонов дрозофилы насчитывает 20 лет, начиная с тех пор, когда разбросанные по геному, активно транскрибирующиеся последовательности ДНК дрозофилы были одновременно описаны учеными России и США. Впоследствии оказалось, что ретротранспозоны являются принадлежностью генома практически всех организмов, причем на их долю может приходиться до 50% геномной ДНК.

Ретротранспозоны были открыты как последовательности ДНК с неизвестной функцией, которую предстояло найти, исходя из их структуры и других свойств. В последнее время структурно-функциональный анализ полных последовательностей геномов различных организмов, таких разнообразных, как бактерии, дрожжи, нематода, дрозофила, мышь, человек, рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений генетики, молекулярной и клеточной биологии. Предполагается, что полное описание генома является базовым этапом на пути к пониманию его функционирования в контексте целого организма. Исследование ретротранспозонов представляет собой пример изучения генетических элементов в направлении от молекулярной структуры к функции, показывающий, что путь этот даже в таком простом случае весьма сложен.

Взаимоотношения ретротранспозона и генома, в котором он присутствует, могут быть рассмотрены в терминах более широкой проблемы сосуществования и совместной эволюции эндопаразита и хозяина. Упомянем вкратце некоторые факты, делающие такое предположение правомочным. Ретротранспозоны представляют собой в значительной степени обособленную часть генома, поскольку, благодаря особенностям своего строения они не только способны к размножению внутри генома, но и сами кодируют ряд необходимых для этого ферментов. По структуре ретротранспозоны очень близки к провирусам ретровирусов млекопитающих - одной из наиболее интересных и важных групп вирусов, к числу которых относятся онковирусы и вирусы иммунодефицита. Последовательности ДНК ретротранспозонов и ретровирусов включают гены, кодирующие сходные белки, которые обеспечивают их размножение и перемещение в геноме. Как и у ретровирусов, последовательность ретротранспозонов ограничена по концам длинными, до нескольких сотен нуклеотидов, и одинаковыми по последовательности участками ДНК - ДКП. Эти повторы содержат регуляторные последовательности, обеспечивающие экспрессию генов ретротранспозонов. Не только молекулярное строение, но и предполагаемый механизм транспозиций ретротранспозонов и ретровирусов аналогичен и включает транскрипцию, экспрессию белков, упаковку полноразмерного транскрипта в комплексе с белками в вирусоподобную частицу, синтез ДНК-копии на матрице РНК, интеграцию в геном.

Было высказано предположение о том, что ретротранспозоны представляют собой "эгоистичную" ДНК, т.е. функционально незначимые для организма последовательности, сохраняющиеся в нем только благодаря способности к внутригеномной экспансии, обусловленной особенностями их структуры. Позже удалось получить данные, свидетельствующие о том, что ретротранспозоны принимают участие в столь важных клеточных процессах, как поддержание целостности концов хромосом у дрозофилы и залечивание разрывов ДНК у дрожжей. В последние годы для многих организмов получены также данные об участии ретротранспозонов в регуляции активности генов хозяина. Однако эти функции можно рассматривать и как побочные, вторичные, приобретенные в процессе существования отдельных ретротранспозонов в геноме некоторых организмов.

Существенная доля информации об особенностях поведения ретротранспозонов была получена в исследованиях на дрозофиле. Это объясняется не только удобством плодовой мушки как модельного лабораторного объекта в целом, но и тем, что общее число ретротранспозонов у дрозофилы относительно мало, около 103 копий на геном, разделенных на 40-50 семейств на основании сходства нуклеотидных последовательностей, которое внутри каждого семейства очень велико. Для сравнения, у растений и человека, например, суммарное число копий на геном намного больше и может достигать 105, а внутри каждого семейства последовательности могут быть гетерогенны, что затрудняет их идентификацию. Такие особенности ретротранспозонов дрозофилы, а также наличие у нее политенных хромосом, на которых местоположение копии ретротранспозона может быть определено с помощью гибридизации in situ с меченой ДНК этого ретротранспозона, позволяют изучать перемещения и наследование индивидуальных копий. Это обусловливает преимущества использования дрозофилы как модельного объекта для изучения ретротранспозонов. Кроме того, обычным затруднением для экспериментального исследования транспозиций является их низкая спонтанная частота. У дрозофилы же известны случаи, когда частота транспозиций какого-либо ретротранспозона существенно превышает обычную, причем в некоторых случаях эта высокая частота может сохраняться в течение нескольких лет или воспроизводиться в определенных экспериментальных условиях. Для прямого измерения частоты транспозиций ретротранспозонов в Отделе был разработан и успешно использован оригинальный генетический метод. Все вышеперечисленное делает дрозофилу наиболее удобным объектом для эффективного исследования динамики числа копий ретротранспозонов в геноме, факторов, контролирующих транспозиции ретротранспозонов, их фенотипических эффектов и других аспектов взаимодействия ретротранспозон-хозяин. Исследования на дрозофиле являются источником идей и методических подходов для изучения ре-тротранспозонов других организмов.

В Отделе проводится комплексное исследование ретротранспозонов дрозофилы с точки зрения взаимоотношения эндосимбионт-хозяин. Такой подход представляется плодотворным, поскольку дает возможность сформулировать конкретные вопросы, требующие экспериментального разрешения, на основании комплексного общебиологического подхода к проблеме. Можно выделить три основных аспекта взаимодействия ретротранспозон-хозяин. Прежде всего ретротранспозоны, внедряясь в различные локусы и меняя функции генов, генерируют генетическую изменчивость и фенотипическую вариабельность хозяина. Вновь возникающие фенотипы экспонируются естественному отбору, и, таким образом, отбор может играть важную роль в регулировании взаимодействия ретротранспозон-хозяин. Кроме того, взаимодействие ретротранспозон-хозяин осуществляется на генетическом уровне. С одной стороны, активность ретротранспозонов зависит от их собственных нуклеотидных последовательностей, которые не только кодируют ключевые белки их жизненного цикла, но также, благодаря присутствию различных регуляторных сайтов, обеспечивают взаимодействие с геномом хозяина. С другой стороны, в геноме хозяина присутствуют гены, управляющие активностью ретротранспозонов.

РЕТРОТРАНСПОЗОНЫ КАК ИСТОЧНИК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

Генетическая изменчивость - основополагающее свойство живого, и одним из главных ее источников являются мутации. У дрозофилы около половины мутаций с видимым эффектом вызваны встройками ретротранспозонов в соответствующие гены. Отметим, что такие инсерцион-ные мутации описаны не только у дрозофилы, но и у многих других организмов, в том числе и у человека.

И в природных популяциях, и в лабораторных линиях дрозофилы нормальная частота транспозиций ретротранспозонов оценивается как 1СН-1СЬ5 транспозиций на одну копию на поколение. Многие линии дрозофилы, характеризующиеся повышенной частотой транспозиций какого-либо ретротранспозона, впервые были описаны как "нестабильные" линии с повышенной частотой видимых мутаций, причем в большинстве случаев лишь в определенных генах. Это наводит на мысль о преимущественной встройке ретротранспозонов в определенные гены, в результате таких встроек часто мутирующие. В нашем Отделе было проведено подробное исследование специфичности встройки ретротранспозонов в различные участки генома. Действительно, на цитологическом уровне нами были описаны "горячие точки" встраивания ретротранспозонов мдг-1 и мдг-3.

Противоположные результаты дал, однако, проведенный нами анализ спектра транспозиций ретротранспозона copia, места встройки которого оказались случайными. Следует учесть, что транспозиции разных ретротранспозонов были исследованы в разных линиях. Таким образом, особенности спектра транспозиций и специфичность встройки зависят и от ретротранспозона, и, возможно, от линии хозяина.

Каков бы ни был спектр транспозиций ретротранспозонов с точки зрения механизмов сосуществования ретротранспозон-хозяин, интерес представляют те мутации, вызванные встройками ретротранспозонов, которые влияют на приспособленность хозяина. Приспособленность характеризует способность особи выжить и оставить жизнеспособное потомство и является ключевым признаком, позволяющим оценить эволюционную судьбу популяции. Согласно современным представлениям, равновесное существование ретротранспозонов в геноме определяется балансом между скоростью их внутригеномного размножения, с одной стороны, и силой отбора против их вредных фенотипических эффектов, с другой. Само существование равновесной ситуации подтверждается данными о том, что среднее число копий какого-либо семейства ретротранспозонов сходно в разных линиях и популяциях.

Есть несколько экспериментальных подходов, позволяющих проверить, как влияют на приспособленность инсерционные мутации. Первый основан на экспериментальном тестировании предсказаний, полученных в результате теоретических расчетов и моделирования популяционной динамики ретротранспозонов. Отметим сразу, что все подобные теории и модели основаны на многочисленных допущениях о характере и частотах транспозиций, уровне рекомбинации, численности популяций и т.п. Далеко не все допущения оказываются близкими к реальности, если такие реальные параметры удается установить опытным путем. Например, одно из допущений заключается в том, что частоты транспозиций ретротранспозонов одинаковы у самцов и самок. Однако проведенные нами на обширном материале исследования показали, что частота транспозиций ретротранспозонов характеризуется половой специфичностью. Например, ретротранспозон Doc перемещается только у самок, а ретротранспозон copia -только у самцов. Несмотря на то, что многие допущения, используемые в моделях популяционной динамики ретротранспозонов, оказываются не совсем точными, проверке теоретических предсказаний были посвящены многие экспериментальные работы, в том числе и в нашем Отделе. С этой целью было исследовано распределение различных семейств ретротранспозонов по хромосомам мух из природных популяций. Результаты не позволили сделать какого-либо общего вывода. Встройки таких ретротранспозонов, как copia и мдг-1, в большинстве популяций приводили к снижению приспособленности, в то время как инсерции мдг-3 оказались нейтральными, а инсерции ряда других ретроэлементов вели себя по-разному в разных популяциях.

Существуют и более прямые методы оценки влияния инсерционных мутаций на приспособленность. Одним из таких методов является поиск корреляций между накоплением новых инсерции ретротранспозонов и увеличением числа их копий в геноме, с одной стороны, и изменением приспособленности, с другой. Принципиальную возможность оценить корреляцию между числом копий ретротранспозонов в геноме и приспособленностью дает сравнение многих сублиний одной линии дрозофилы, достаточно сильно различающихся по числу копий ретротранспозонов в геноме при однородности генетического фона. Если эффект каждой новой копии невелик, но вреден, то чем больше в геноме копий ретротранспозонов, тем ниже должна быть приспособленность линии. Результаты проведенных в Отделе исследований свидетельствуют о том, что накопление ретротранспозонов в геноме может приводить к снижению приспособленности. Действие ретротранспозонов на приспособленность становится ощутимым при накоплении большого числа дополнительных встроек, около 200 копий на геном. Изменение приспособленности при этом составляет около 20%. Следовательно, каждая копия ретротранспозона снижает приспособленность примерно на 0,1%. Полученные нами результаты впервые прямо показали, что приспособленность хозяина находится в тесной связи с присутствием в его геноме ретротранспозонов.

Учитывая слабый вклад в приспособленность каждой копии ретротранспозона, увидеть сильные эффекты отдельных копий можно только в каких-либо исключительных случаях. Подробно исследованные нами транспозиции в одной из лабораторных линий дрозофилы коррелировали с резким увеличением ее приспособленности более чем на порядок. Детальный анализ данных показал, что увеличение приспособленности на самом деле коррелирует только с появлением одного из исследованных ретротранспозонов, мдг-1, в определенных районах генома. Вопрос о причинах столь жесткой корреляции уровня приспособленности с локализацией мдг-1 в этих районах остается пока без ответа. В целом транспозиции в этой линии, характеризующейся крайне низкой исходной приспособленностью, можно рассматривать как реализацию некоего sos-механизма: в результате инсерционного мутагенеза происходит резкое увеличение изменчивости, способной послужить основой для дальнейшего положительного отбора. Возможно, мдг-1, в силу каких-то своих особенностей, часто попадает именно в те локусы, которые являются главными генами, контролирующими такой сложный количественный признак, как приспособленность, и вызывает в них мутации, повышающие адаптивные свойства линии.

САМОРЕГУЛЯЦИЯ РЕТРОТРАНСПОЗОНОВ

Равновесное существование ретротранспозонов в геноме определяется не только силой отбора против их вредных эффектов, но и скоростью их внутригеномного размножения. Иными словами, для сохранения стабильного числа копий ретротранспозонов в популяции либо приспособленность, либо частота транспозиций должны резко падать с увеличением числа копий. Обратную связь между числом копий ретротранспозонов в геноме и частотой его транспозиций называют саморегуляцией.

Саморегуляция числа копий ретротранспозонов предполагает негативную корреляцию между числом копий в геноме и частотой транспозиций, однако экспериментально полученная нами при исследовании этого вопроса зависимость оказалась противоположной. Полученные данные явились первым экспериментальным доказательством того, что саморегуляцию числа копий вряд ли можно считать характерной для ретротранспозонов. Мы предполагаем, что повышение частоты транспозиций в исследованных нами случаях является следствием постепенного накопления копий ретротранспозонов в результате редких транспозиций, происходящих с частотой, равной спонтанной. Достижение порогового уровня числа копий приводит далее к самоускоряющемуся процессу увеличения частоты транспозиций и накопления ретротранспозонов в геноме. Ясно, однако, что обычно такого накопления не происходит. Об этом свидетельствует тот факт, что число копий данного семейства ретротранспозонов сходно в разных линиях и популяциях. Возможно, отбор поддерживает число копий, начиная с того момента, когда их избыток начинает снижать приспособленность, т.е. когда, согласно нашим данным, дополнительное число копий превышает 200. Вторая возможность заключается в том, что мутации в генах хозяина, запрещающие транспозиции, возникают, получают селективное преимущество благодаря своему сдерживающему эффекту и распространяются в популяции, останавливая экспансию ретротранспозонов.

Тем не менее, ретротранспозоны способны регулировать процесс собственных транспозиций. Это обусловлено тем, что они содержат как нуклеотидные последовательности, кодирующие белки, необходимые для процесса транспозиций, так и регуляторные последовательности-мишени, способные воспринимать регуляторные сигналы со стороны генома хозяина. Известно, что в природных популяциях наблюдается определенная, хотя и не очень большая вариация в структуре элементов, принадлежащих к одному семейству. Представляет интерес вопрос о том, как зависит экспрессия от вариаций в структуре ретротранспозона.

В качестве одного из объяснений резкого увеличения частоты транспозиций, наблюдаемого в некоторых линиях дрозофилы, была предложена гипотеза "сумасшедшей" копии. Она подразумевает, что активизация ретротранспозона может быть следствием мутации в последовательности самого элемента. Действительно, удалось выявить два структурных варианта ретротранспозона gypsy, различающихся по транспозиционной активности. Однако предпринятый нами анализ последовательности активно перемещающейся копии ретротранспозона copia в линии, характеризующейся очень высокой частотой его транспозиций, показал ее идентичность последовательности канонических копий. В регуляторном районе активно перемещающегося ретропозона

Doc нами были найдены отличия от канонической копии, однако оказалось, что этот ранее не описанный структурный вариант ретропозона встречается во многих линиях, независимо от транспозиционной активности Doc в них. Таким образом, структурно перестроенные, "сумасшедшие" копии ретротранспозонов могут возникать, но не всегда именно это служит причиной активизации ретротранспозонов.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЧАСТОТЫ ТРАНСПОЗИЦИЙ

A priori очевидно, что ряд локусов генома играет роль в экспрессии ретротранспозонов, ведь ретротранспозоны используют для реализации своего жизненного цикла белки клетки. Практически все известные гены, затрагивающие экспрессию ретротранспозонов, были описаны как модификаторы транскрипции или, реже, трансляции. Влияние этих генов на транспозиции ретротранспозонов, т.е. в конечном счете на их жизненный цикл как самостоятельных, эндосимбиотических элементов генома, было показано, таким образом, только косвенно, как влияние на один из промежуточных этапов процесса транспозиций, каковым является транскрипция. Исключение составляет ген flamenco, который был выявлен методами классической генетики как ген, контролирующий частоту транспозиций ретротранспозона gypsy.

Такая ситуация, когда известные гены, контролирующие поведение ретротранспозонов - это в подавляющем большинстве модификаторы транскрипции или трансляции, является следствием двух обстоятельств. Первое -трудность экспериментального исследования транспозиций из-за их низкой спонтанной частоты и невоспроизводимости в условиях эксперимента. Второе - тот факт, что частота транспозиций, по существу, представляет собой количественный, мерный признак, и картирование соответствующих генов требует применения методов количественной генетики. В связи со сказанным очевидны две задачи. С одной стороны, необходим более детальный анализ сопряженности транскрипции с процессом транспозиций, в котором транскрипция является одной из промежуточных стадий. С другой стороны, необходимо прямое картирование локусов, контролирующих частоту транспозиций, с использованием специальных методов, предназначенных для картирования генов количественных признаков.

Сопряженность процессов транскрипции и транспозиции была впервые исследована нами in vivo на нескольких моделях. Сравнение нескольких родственных линий дрозофилы показало, что стократное различие в частоте транспозиций ретротранспозона copia сопряжено с различиями в количестве транскрипта. Однако различие в количестве транскрипта могло быть объяснено разницей в числе копий copia в геномах сравниваемых линий дрозофилы, а кроме того, линии могли отличаться друг от друга мутациями, которые контролируют процесс транспозиций и не влияют на количество транскрипта, или наоборот. Для того чтобы снять эти возражения, мы исследовали взаимосвязь между частотой транспозиций и количеством транскрипта на абсолютно идентичном генетическом фоне. Мы сравнили частоту транспозиций и количество транскрипта у самцов и самок одной и той же линии, разница в частоте транспозиций между которыми достигает как минимум 50 раз, а также у самцов разного возраста с максимальной разницей по частоте транспозиций в три раза. Достоверная связь между частотой транспозиций и количеством транскрипта была подтверждена и в том, и в другом случае. Заметим, что зависимость частоты транспозиций от возраста, показывающая, что поведение ретротранспозона определяется физиологическими особенностями хозяина, была обнаружена нами впервые. Наконец, с помощью эмбриональной трансформации было показано, что различия в количестве транскрипта между самцами и самками связаны с более интенсивной транскрипцией copia в семенниках. Таким образом, тесная связь транскрипции с процессом транспозиций была доказана на примере ретротранспозона copia. Наличие такой связи показывает, что количество транскрипта может быть хорошим диагностическим признаком при анализе генетического контроля транспозиций ретротранспозонов, если в силу особенностей эксперимента прямое измерение частоты транспозиций невозможно. Однако, как будет видно из дальнейшего, правило это далеко не абсолютно, и, исследуя транспозиции, лучше всего использовать в качестве характеристики именно их частоту.

Первая попытка картирования локусов, контролирующих количество транскрипта и частоту транспозиций, с применением методов количественной генетики была предпринята нами для линии, характеризующейся высокой частотой транспозиций ретротранспозона copia. С этой целью был использован метод рекомбининтных инбредных линий, позволяющий получить линии дрозофилы, содержащие случайный набор геномных фрагментов двух исходных линий, выбранных для эксперимента. Одна из исходных линий в нашем эксперименте характеризовалась высокой частотой транспозиций ретротранспозона copia, в то время как другая -- обычной низкой частотой его транспозиций. Для выявления достоверных корреляций между частотой транспозиций ретротранспозона copia в данной РИ линии и присутствием в ее геноме определенного фрагмента генома исходной линии, в которой частота транспозиций этого ретротранспозона была повышена, была применена компьютерная программа QTL Cartographer. Были выявлены два геномных фрагмента, от которых зависит увеличенное количество транскрипта copia в линии 2Ь, а также три взаимодействующих геномных фрагмента, которые контролируют повышенную частоту транспозиций copia. Подчеркнем, что один из локусов, влияющих на количество транскрипта, не совпадает с локусами, контролирующими частоту транспозиций, и наоборот, два локуса, влияющие на частоту транспозиций, не влияют на количество транскрипта. Какова природа этих локусов, соответствуют ли они каким-либо известным генам или представляют собой новые и ранее неописанные, пока остается совершенно неясным.

Генетический контроль транспозиций представляется, таким образом, довольно сложным. Не один, а несколько генов, контролирующих разные процессы, отвечают за высокую частоту транспозиций даже в одной линии. Кроме того, из имеющихся данных о генах хозяина, контролирующих ретротранспозоны copia и gypsy, ясно, что эти гены или по крайней мере их часть индивидуальны для каждого ретротранспозона. Возникает вопрос, имеют ли описанные в лабораторных линиях локусы отношение к тем генам, которые регулируют частоту транспозиций МЭ в природных популяциях. Эта область исследования требует расширения и новых результатов для того, чтобы возможны были надежные обобщения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Можно выделить два уровня в системе взаимодействия и коэволюции ретротранспозон-хозяин. Первый уровень, исследованию которого посвящена проводимая в Отделе работа, первичен и схож у разных ретротранспозонов. Он обусловлен самим присутствием ретротранспозона в геноме и выражается в том, что многие гены хозяина, его белки и клеточная машина в целом участвуют в реализации жизненного цикла ретротранспозона. Возможность эффективного взаимодействия генов хозяина с ретротранспозоном обусловлена наличием в его структуре рецепторных последовательностей - мишеней, способных воспринимать различные регуляторные сигналы, в том числе сигналы, дискриминирующие базовые физиологические свойства хозяина, например, его пол и возраст. Проведенные исследования пока не дают оснований считать, что в геноме есть некие локусы, специализированные на контроле ретротранспозонов, но и исключить возможность того, что в процессе коэволюции некоторые гены специализировались в этом направлении, нельзя. Предполагается, что линии с высокой частотой транспозиций какого-либо ретротранспозона содержат пермиссивные аллели генов, контролирующих транспозиционный процесс, в то время как линии с низкой частотой транспозиций содержат соответствующие рестриктивные аллели. Генетический контроль транспозиций представляется довольно сложным. Не один, а несколько генов, контролирующих разные процессы, могут отвечать за высокую частоту транспозиций даже в одной линии. Остается открытым вопрос о том, встречаются ли в разных линиях, характеризующихся высокой частотой транспозиций данного ретротранспозона, пермиссивные аллели разных генов, или всякий раз речь идет о пермиссивных мутациях одного гена, может быть, немногих. Кроме того, гены хозяина, по крайней мере их часть, индивидуальны для каждого ретротранспозона. Возникает также вопрос, имеют ли описанные в лабораторных линиях локусы отношение к тем генам, которые регулируют частоту транспозиций ретротранспозонов в природных популяциях. Все эти вопросы остаются открытыми для дальнейшего изучения.

Стартовой точкой внутригеномной экспансии для многих ретротранспозонов может быть самоускоряющийся рост числа копий, который далее может быть остановлен в результате возникновения и закрепления структурных изменений в самом ретротранспозоне или возникновения и закрепления в популяции геномной мутации, ограничивающей размножение ретротранспозона и спасающей геном хозяина от переполнения копиями ретротранспозона. Исследование таких изменений и мутаций представляет собой одну из задач дальнейших исследований.

Важно, что результатом взаимодействия генов хозяина с ретротранспозоном является транспозиционный процесс, ведущий к внутригеномному размножению ретротранспозона, т.е. к его встройке в новые локусы. Последствием такого размножения для хозяина является появление новых мутаций. Спектр транспозиций широк и захватывает все эукариотические районы генома. В целом встройки ретротранспозонов вредны, хотя эффект каждой весьма мал. Когда ретротранспозонов накапливается много, отбор вычищает их из генома, но некоторые встройки, нейтральные или полезные, сохраняются в геноме. Обусловленный транспозициями ретротранспозонов мутагенез представляет собой мощный и потому очень важный источник генетической изменчивости, являющейся основой эволюционного развития. Вспышки транспозиций в популяциях, генетическая изменчивость которых в силу каких-то причин оказалась сильно редуцированной, можно рассматривать как реализацию sos-механизма, сальтационно повышающего внутри-популяционную изменчивость. Периодическая активизация подвижности ретротранспозонов может служить и одним из механизмов видообразования. В сущности, уже первый уровень взаимодействия делает ретротранспозоны вполне необходимой частью генома. В дальнейшем было бы интересно и важно исследовать роль ретротранспозонов в эволюции на примере конкретных природных популяций дрозофилы.

За пределами исследований, проводимых в Отделе, остался второй уровень взаимодействия ретротранспозон-хозяин, который возникает скорее всего уже в процессе совместного существования и потому может быть более изощренным и различаться для разных ретротранспозонов. Одним из возможных путей коэволюции ретротранспозона и хозяина может быть тот или иной вариант глубокого эндосимбиоза, когда какой-либо ретротранспозон приобретает некую специальную функцию. Регуляторные элементы ретротранспозонов также могут не только обеспечивать регуляцию прилежащих к ним генов хозяина, но и эволюционировать в новые гены хозяина или их элементы в результате "молекулярного одомашнивания".