Ученые открыли еще один механизм кодирования информации в ДНК

Ученые из Лейденского физического института доказали, что механика спиралей ДНК также определяет наследственные особенности.

Команда исследователей во главе с Гельмутом Шисселем провела серию тестов по моделированию последовательностей ДНК. В результате была выявлена взаимосвязь между воспроизведением ДНК и тем, как были составлены спирали.

Впервые идентифицировать двойную молекулярную структуру ДНК удалось в 1953 году. Их труд был вознагражден Нобелевской премией 1962 года. Важность открытия было трудно переоценить: впервые объяснялась особая роль четырех «букв» G, A, T и C, азотистых химических основ в двойной спирали, которые определяют структуру будущей клетки, и какие протеины она будет производить. Это также определяет наследственность от родителей к детям: если у вас карие глаза, это потому, что буквы G, A, T и C, своей последовательностью закодировали протеины в качестве строительных блоков для ваших глаз.

img16

Другая удивительная особенность ДНК заключается в том, что каждая клетка организма содержит одинаковую последовательность «кода», но вы все же формирует различные органы с различными функциями и структурой.
 

Второй слой закодированной информации

В 80-х годов возникла гипотеза о скрытом слое закодированной информации, которая может быть связана с механической структурирую спиралей ДНК. Каждая живая клетка содержит примерно два метра молекул ДНК. Чтобы разместить всю цепь внутри клетки, эволюция изобрела особый способ плотного свертывания ДНК в некий «клубок». Хитросплетения влияет на то, как «буквы» в цепях ДНК будут прочитаны при копировании клетки, а также на то, какие протеины будут производиться. Так в каждом органе считывается только часть генетической информации, в которой заложены функции клеток соответствующего органа.

Новое исследование проливает свет на механические особенности, которые влияют на то, как сворачиваются спирали ДНК.

Шиссель и его коллеги использовали компьютерное моделирование, чтобы воспроизвести составления цепей ДНК с различными механическими свойствами. Оказалось, что механика действительно влияет на то, как сворачиваются молекулы, образуя так называемую нуклеосому. Корреляции между механическими «ключами» и формой составления цепей ДНК была обнаружена на примере генетического кода двух организмов — пекарских дрожжей и дрожжей с симметричным размножением (Schizosaccharomyces pombe).

Это открытие стало значительным прорывом в понимании генетических мутаций, ведь теперь кроме комбинаций G, A, T и C ученые получили совершенно новый эволюционный механизм.

Второй игрок меняет правила: информация о функциях клеток одновременно кодируется как последовательность «букв», так и механикой. Оба механизма обеспечивают уникальную структуру упаковки и доступность ДНК для воспроизведения. Эволюция оказалась еще умнее.

 
Метки: ,

Вопросы и ответы

Пожалуйста, оставьте комментарий

Научные открытия
Мнения
Случайные записи

К началу

MAXCACHE: 0.88MB/0.00043 sec