Британские и канадские ученые под руководством профессоров Брендана Фрея и Бенджамина Бленкоу из Университета Торонто совершили удивительную вещь. Им удалось составить словарь "тайных посланий", скрытых в коде ДНК. Эти "послания" позволяют с помощью одного и того же гена получать "инструкции" для синтеза в клетках разных белков, сообщает РИА "Новости".

У сложных организмов последовательности элементов ДНК (нуклеотиды) содержат кодирующие зоны (эксоны). Они дают информацию для синтеза тех или иных белков. Эти зоны чередуются с "пустыми", некодирующими участками интронами. Так в процессе синтеза белка пустые участки удаляются, а информативные "склеиваются". Данное удаление и склеивание может происходить разными способами. Поэтому разным получается и белок - результат синтеза.

Этот процесс - альтернативный сплайсинг - дает различным клеткам возможность по-разному "прочитать" один и тот же ген, что позволяет значительно увеличить информационную емкость генома. Как оказалось, разобраться в механизме сплайсинга и спрогнозировать его результаты в разных тканях организма весьма непросто. Собственно, ученые занялись описанием "кода сплайсинга", "словаря" комбинаций из сотен характеристик РНК и результатов сплайсинга для большого количества эксонов.

Комментирует Брендан Фрей: "Человеческая ДНК содержит 22000 генов. Может показаться, что это много, но только если не учесть, что у тополя их 45000. Мы хотели понять, как информация, нужная для того, чтобы создать нечто такое сложное, как человеческий мозг, может быть закодирована в относительно небольшом количестве генов. Мы открыли скрытый код внутри ДНК, который клетки живых организмов используют для получения из 20000 генов сотни тысяч генетических сообщений, переставляя их части".

Ученые собрали информацию о включении или удалении более 3000 эксонов м-РНК из четырех типах ткани у грызунов, а также данные о прочих характеристиках этих РНК. Далее с помощью компьютерной модели они определили, какие комбинации характеристик лучше всего объясняют специфические для конкретного типа ткани результаты альтернативного сплайсинга.

Разработчики компьютерной модели считают, что они получили довольно точные результаты. К примеру, система хорошо предсказывала изменения в комбинациях эксонов для конкретных пар тканей. Также полученный код предполагает, что включение эксонов, приводящших к образованию процессированных или "обрезанных" белков, часто служит механизмом регуляции активности генов в процессе перехода от тканей эмбриона к взрослым тканям.

Исследователи подчеркивают: данная работа – лишь одна малая часть огромного комплекса, необходимого для расшифровки альтернативных сообщений нашего ДНК, и уже в ближайшее время последует уточнение кода и новые открытия.