Учёные обнаружили двойной смысл в генетическом коде

Учёные обнаружили второй код, скрытый внутри ДНК. Этот второй код содержит информацию, которая меняет то, как учёные читают инструкции в ДНК и интерпретируют мутации для понимания здоровья и болезней.

Открытие совершила исследовательская группа под руководством доктора Джона Стаматояннопулоса, доцента наук о геноме и медицины Вашингтонского университета. Результаты опубликованы в выпуске журнала Science от 13 декабря. Работа является частью проекта «Энциклопедия элементов ДНК» (ENCODE), многолетнего международного проекта, финансируемого Национальным институтом исследования генома человека. Цель ENCODE — выяснить, где и как в человеческом геноме хранятся инструкции для биологических функций.

С момента расшифровки генетического кода в 1960-х годах учёные полагали, что он используется исключительно для записи информации о белках. Исследователи из Вашингтонского университета были поражены, обнаружив, что геномы используют генетический код для записи двух отдельных языков. Один описывает, как производятся белки, а другой инструктирует клетку, как контролировать гены. Один язык написан поверх другого, поэтому второй язык так долго оставался скрытым.

«Более 40 лет мы предполагали, что изменения ДНК, влияющие на генетический код, воздействуют исключительно на производство белков. Теперь мы знаем, что это базовое предположение о чтении человеческого генома упускало половину картины. Эти новые данные подчёркивают, что ДНК — невероятно мощное устройство для хранения информации, которое природа полностью использовала неожиданными способами», — заявил Стаматояннопулос.

Генетический код использует 64-буквенный алфавит, называемый кодонами. Команда из Вашингтонского университета обнаружила, что некоторые кодоны, которые они назвали дуонами, могут иметь два значения: одно связано с последовательностью белка, а другое — с контролем гена. Эти два значения, по-видимому, развивались согласованно. Инструкции по контролю генов, вероятно, помогают стабилизировать определённые полезные свойства белков и процесс их создания.

Открытие дуонов имеет большое значение для того, как учёные и врачи интерпретируют геном пациента, и откроет новые возможности для диагностики и лечения заболеваний.

«Тот факт, что генетический код может одновременно записывать два вида информации, означает, что многие изменения ДНК, которые, как кажется, изменяют белковые последовательности, на самом деле могут вызывать болезнь, нарушая программы контроля генов или даже оба механизма одновременно», — сказал Стаматояннопулос.