Физики подтвердили наличие второго слоя информации, скрытого в ДНК человека

Всё, что делает человека таким, каков он есть, заложено в его ДНК: от его внешности до наследственных заболеваний. Более того, недавние исследования показали, что в ДНК даже записано, достигнет ли человек финансового успеха, и возраст, в котором он потеряет девственность.

Однако многие учёные долгое время считали, что человек является не только, если так можно выразиться, продуктом собственного генетического кода, но и также "механических команд", которые определяются тем, как молекула ДНК складывается внутри человеческих клеток. Теперь же физики-теоретики из Голландии подтвердили, что этот второй "слой" информации действительно существует.

Напомним, что белки являются строительным материалом нашего тела. Последовательность четырёх главных азотосодержащих нуклеиновых оснований (А, Г, Ц и Т) в человеческом генетическом коде ДНК определяет, какие белки производятся в организме и в каком количестве.

Так, например, если у человека карие глаза, то это по той причине, что последовательность "букв" в ДНК кодирует белки, которые "создают" карие глаза.

Но, несмотря на то, что каждая клетка человека содержит одинаковую последовательность ДНК, различия в органах (и их работе) дают основания предположить, что существует ещё какой-то процесс, который влияет на то, как информация складывается внутри клеток.

ДНК человека плотно упакована в ядре клеток, так как каждую молекулу ДНК можно растянуть примерно на два метра.

В 1980-х годах учёные предположили, что механические свойства ДНК предписывают, как именно её "нитка" складывается в клетке и, как результат, изменяется генетический код. Всё это обеспечивает дополнительный уровень информации на вершине последовательности А, Г, Ц и Т в двойной спиралевидной структуре ДНК.

Команда исследователей под руководством Хельмута Шисселя (Helmut Schiessel) из Института физики в Лейдене применила компьютерное моделирование, чтобы проверить эту гипотезу. В итоге учёные нашли убедительные доказательства того, что такие "механические команды" существуют в действительности.

Учёные передали рандомизированные (случайно выбранные) механические сигналы нитям ДНК у двух организмов – хлебопекарных дрожжей и дрожжей рода Schizosaccharomycetes – и обнаружили, что молекулы ДНК складываются у них по-разному.

Специалисты объясняют, что мутации в ДНК имеют, таким образом, двойное влияние, чтобы изменить две разные вещи: определённую последовательность генетических букв белка или механическую структуру ДНК. Во втором случае она будет определять, как генетический код будет читаться, а также тип и количества белков, которые будут вырабатываться.

Результаты исследования опубликованы в научном издании PLOS One.

Источник