У Ізраїлі відкрито код доступу до генів

Відкрито механізм, контролюючий доступність інформації, закодованої в ДНК. Повідомлення про це досягнення опублікували в журналі Nature Еран Сеґаль (Eran Segal) з ізраїльського інституту Вейцмана і Джонатан Уідом (Jonathan Widom) з Північно-західного універстітету в Ілліонойсі.

Нуклеосома. Зображення з сайту Центру молекулярної біології і генетичної медицини Стенфордського універстету.

У дезоксірибонуклеїновій кислоті – ДНК – міститься програма, за якою розвивається і живе будь-який живий організм на Землі. Інформація, що записана в цих величезних молекулах, володіє колосальною надмірністю. Людський організм використовує не більше 10 відсотків одержаних за спадком "програм" – генів – з числа записаних в його ДНК. Крім того, в нитках ДНК містяться значні "порожні" ділянки. Вони виконують важливу структурну роль, але не несуть генетичної інформації.

Які ділянки ДНК працюватимуть, а які – залишаться тими, які "заархівують", визначається "механічно": значна частина ДНК щільно упакована в так звані нуклеосоми і недоступна для прочитування. Нуклеосоми утворені ниткою ДНК, накрученою на особливі білки, що називаються гистони. Від властивостей гистонів і залежить доступність ув'язненого в ДНК генетичного коду.

Механізм блокування генів єдиний у всіх живих істот. Це показує, наскільки важливим і фундаментальним властивостям живого він є. Недоступність більшої частини генів – абсолютно необхідна для здоров'я організму умова. Саме поломка вищеописаного механізму приводить до раку і ряду інших важких порушень роботи кліток.

Фактично, від доступності або, навпаки, заблокованої тих або інших ділянок ДНК в організмах різних видів і в клітинах різних тканин одного організму залежить не менше, ніж власне від інформації, що міститься в ДНК. Яким стане нова особина, яка клітина дасть початок шкірі, а яка – оку – все це залежить від роботи гистонів.

Міжнародна група учених під керівництвом Сегаля і Відома досліджувала геном дріжджів. Перевіривши більше двохсот ділянок ДНК, які у дріжджів згорнуті в нуклеосоми, вони зуміли знайти послідовності, за допомогою яких в 50 відсотках випадків вдалося передбачити наявність в даній ділянці ДНК нуклеосоми в інших організмів.

Було показано, що для того, щоб в певній ділянці ДНК утворила нуклеосому, достатньо лише декількох з ряду відкритих послідовностей. Аналогічно коду ДНК, що визначає, яка амінокислота знаходитиметься в якій позиції в білковій молекулі, код, який визначає виникнення нуклеосом, також володіє властивістю вродженості, тобто одне явище кодується декількома різними комбінаціями. Це може свідчити про єдину природу методів кодування інформації як на рівні самої ДНК, так і на рівні виділення в ній заблокованих і доступних для прочитування ділянок.

Тепер, ймовірно, можна говорити про те, що накладення цих двох систем кодування на одну і ту ж послідовність "знаків" в ДНК і є той неописаний досі механізм, який дозволяє передавати по спадку інформацію одночасно величезну за об'ємом, абсолютну за точністю і, в той же час, дозволяючу організмам гнучко реагувати у відповідь на зміни навколишнього середовища.

На думку опитаних газетою The New York Times експертів, відкриття Сеґаля і Уідома – найважливіше досягнення молекулярної біології за останній час, яке, з одного боку, проливає світло на фундаментальні закономірності розвитку живих істот, а з іншого – може дати практичні результати, наприклад, для використання стовбурних клітин в практичній медицині.

Джерело: lenta.ru, 26 липня 2006

Посилання на тему: - Weizmann team cracks code of DNA strand - The Jerusalem Post, 25.07.06

Висловити думку у Форумі