Вчені розшифрували прихований код ДНК

  Британські і канадські вчені склали словник «тайнопису», прихованого в коді ДНК, який дозволяє за допомогою одного і того ж гена отримувати «інструкції» для синтезу в клітинах різних білків.

Як відомо, у складних організмів послідовності елементів ДНК - нуклеотидів, що містять інформацію для синтезу тих чи інших білків (Ексон), чергуються з «порожніми» ділянками (інтронами). У процесі синтезу білка порожні ділянки віддаляються, а інформативні «склеюються», проте це видалення й склеювання може відбуватися різними способами. Різним виходить і результат синтезу - білок.

Цей процес - альтернативний сплайсинг - дає різним клітинам можливість по-різному «прочитати» один і той же ген, що дозволяє істотно збільшити інформаційну ємність геному.

Вивчення механізму сплайсингу і, зокрема, прогнозування його результатів у різних тканинах організму виявилося досить важким завданням. Дослідження під керівництвом професорів Брендана Фрея і Бенджаміна Бленкоу з університету Торонто, за словами його авторів, являє собою опис «коду сплайсингу», «словника» комбінацій із сотень характеристик РНК і результатів сплайсингу для великої кількості Ексонів.

«Людська ДНК містить 22 тисячі генів. Може здатися, що це багато, але тільки якщо не врахувати, що у тополі їх 45 тисяч. Ми хотіли зрозуміти, як інформація, потрібна для того, щоб створити щось таке складне, як людський мозок, може бути закодована у відносно невеликій кількості генів. Ми відкрили прихований код всередині ДНК, який клітини живих організмів використовують, щоб отримати з 20 тисяч генів сотні тисяч генетичних повідомлень, переставляючи їх частини », - сказав Фрей.

Дослідники зібрали інформацію про включення або видалення більше трьох тисяч Ексонів м-РНК в чотирьох типах тканин у мишей, а також дані про інші характеристики цих РНК. Потім за допомогою комп'ютерної моделі вони визначили, які комбінації характеристик найкраще пояснюють специфічні для конкретного типу тканини результати альтернативного сплайсингу.

На думку розробників моделі, з урахуванням складності завдання їм вдалося отримати достатньо точні результати. Зокрема, система успішно передбачала зміни в комбінаціях Ексонів для конкретних пар тканин. Крім того, отриманий код підказує, що включення Ексонів, які призводять до утворення «обрізаних» білків, часто служить механізмом регуляції активності генів у процесі переходу від тканин ембріона до дорослих тканин.