Новости

Согласно новому исследованию ученых из Медицинской школы Стэнфордского университета и Университета Йеля, ключ к индивидуальности человека может лежать не в самих генах, а в окружающих их последовательностях аминокислот. Взаимодействие последних с факторами транскрипции определяет отличие людей друг от друга, что отражается не только на внешности человека, но и на его развитии и предрасположенности к заболеваниям.

На мысль присмотреться к генному окружению повнимательнее ученых натолкнул тот факт, что на фоне значительной разницы между отдельными индивидуумами их гены могут практически не иметь различий, чего не скажешь об их ближайшем окружении. Именно различия в соседних последовательностях аминокислот определяют связывание белков и экспрессию генов.

Сами по себе гены, кодирующие специальные инструкции по синтезу белков, необходимых для жизнедеятельности клетки, изменяются в пределах 0,025%. Ученые потратили не одно десятилетие, пытаясь понять, каким образом, эти минимальные отклонения определяют индивидуальность организма. При этом изменчивость некодирующей части генома, составляющей порядка 98% нашей ДНК, колеблется в пределах от 1 до 4%.

Уникальные изменения в последовательностях аминокислот определяют работу факторов транскрипции — белков, которые связываются со специфичными участками ДНК и регулируют перенос информации с молекулы ДНК на матричную РНК. Это меняет и экспрессию соседних генов. Путем многочисленных экспериментов было доказано, что многие уникальные сочетания являются наследственными.

В ходе исследования ученые сравнили участки, связанные с двумя транскрипционными факторами, у 10 человек и одного шимпанзе. При этом было идентифицировано более 15 тысяч участков ДНК, связанных с фактором транскрипции NF-kB, и более 19 тысяч участков для фактора RNA PolII. Оказалось, что 25% участков RNA PolII и 7,5% участков NF-kB существенно отличаются у разных индивидуумов (разница между человеком и шимпанзе составила 32%), причем некоторые из них непосредственно были связаны с экспрессией генов.

По мнению ученых, именно такие участки определяют дальнейшую работу генов. В частности, подобные последовательности были обнаружены в окружении генов, вовлеченных в процессы развития таких заболеваний, как диабет I типа, волчанка, лейкоз и шизофрения.

Полученные результаты были подтверждены при исследовании дрожжей. В совокупности, все эти данные позволяют сделать вывод о ом, что Участки в окружении одних и тех же генов, отличающиеся у разных особей, являются ключевыми регуляторами вариаций в популяции, то есть можно говорить о, так называемом, регуляторном коде, определяющем базовые различия между индивидуумами, уточняют ученые.

Ссылки по теме:

- Science, DOI: 10.1126/science.1183621, 18 March 2010.

Разница между мужским и женским мозгом заложена в генах - ABC-gid.ru, 23.03.2010

Образ жизни подскажут гены - видеосюжет

Изображение с сайта biochem.wisc.edu.