Канадским ученым удалось разгадать генетический «код в коде», что
поможет объяснить, как в небольшом количестве генов может содержаться
информация для синтеза множества белков и других сложных структур.
Авторами данного исследования, результаты которого будут опубликованы в
свежем номере журнала Nature, являются сотрудники Университета Торонто
Брендан Фрей (Brendan Frey), Бенджамин Бьенков (Benjamin Biencowe) и
Йозеф Бараш (Yoseph Barash).
Человеческий
геном был полностью секвенирован (расшифрован) в 2004 году. Ученые были
удивлены тем, как мало генов у людей. Всего у человека насчитывается 22
тысячи генов. На первый взгляд вам может показаться, что это много, но
если не учитывать, что у тополя их 45 тысяч. Одной из главных целей
Фрея и Бьенкова было узнать, как же информация, необходимая для
создания столь сложных структур, как человек, может быть закодирована с
помощью сравнительно небольшого числа генов. И, похоже, им это удалось.
Как оказалось, в генах присутствует второй уровень информации, которую
клетки живых организмов используют для создания более крупных наборов
«инструкций». Исследователи открыли скрытый код в ДНК, который
используется клетками для превращения 20 тысяч генов в сотни тысяч
генетических сообщений с помощью перестановки их частей.
Бараш и Фрей написали программу, которая анализирует ДНК
и находит «кодовые слова» в геноме. Совокупность таких кодовых слов
называют «сплайсинговым кодом» - он содержит биологическую информацию,
необходимую для сплайсинга (соединения различных частей генетического
кода в разнообразном порядке для синтеза множества сообщений).
Например, как отметил Фрей, три нейрексиновых гена могут генерировать
более трёх тысяч генетических сообщений, которые помогают управлять
белым веществом мозга. Нейрексин – это белок, которые представляет
собой «клей» соединений между нервными клетками в мозге.
Проделанная работа стала результатом тесного сотрудничества
компьютерных специалистов и экспериментальных биологов, отметил Фрей.
Сложные биологические системы похожи на сложные электронные схемы.
Команда Фрея провела «обратную инженерию» сплайсингового кода с
использованием больших объемов экспериментальных данных.