Kas penktas žmogaus genas nėra „tikras“

Nauji tyrimai gali pakeisti biomedicinos veidą; nustatyta, kad žmogaus genome yra kur kas mažiau „tikrų“ ar baltymus koduojančių genų, nei manyta anksčiau.

Mūsų DNR gali būti daug mažiau „tikrų“ genų, nei mes iš pradžių manėme.

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje mokslininkai ėmėsi atvaizduoti visą žmogaus genomo DNR seką.

Vadinamuoju žmogaus genomo projektu buvo siekiama surasti genetinius ryšius su ligomis ir suprasti įvairių genomo elementų funkciją ir struktūrą, pavyzdžiui, kurie genai koduoja baltymus ir kokie veiksniai reguliuoja genų ekspresiją.

Pradiniai žmogaus genomo projekto rezultatai numatė, kad yra 40 000 genų, galinčių koduoti baltymus, dideles molekules, kurios yra gyvybiškai svarbios geram kūno audinių ir organų funkcionavimui.

Tačiau kai tas projektas baigėsi 2003 m., Šio skaičiaus skaičiavimai sumažėjo iki maždaug 20 000–25 000 baltymus koduojančių genų.

Nuo to laiko mokslininkai stengėsi sugalvoti galutinį proteomą - tai yra bendrą baltymų, kuriuos gali išreikšti genai, skaičių - ir sutelkė dėmesį į tai, kaip genetinė šių baltymų raiška mutuoja keliose ligose.

Tuo tikslu tarptautinė tyrėjų komanda, kuriai vadovavo Michaelas Tressas iš Ispanijos nacionalinio vėžio tyrimų centro Bioinformatikos skyriaus Madride (Ispanija), dabar išnagrinėjo genus, kurie laikomi baltymus koduojančiais pagrindinėse prieinamose proteomų duomenų bazėse.

Tressas su kolegomis žurnale paskelbė savo tyrimų rezultatus Nukleino rūgščių tyrimai. Federico Abascal, iš Wellcome Trust Sanger instituto Hinxtone, Didžiojoje Britanijoje, yra pirmasis šio straipsnio autorius.

Mažiausiai 2000 genų yra „pseudogenai“

Tyrėjai palygino proteomus iš trijų baltymų sekų ir genetinių anotacijų kolekcijų: GENCODE / Ensembl, RefSeq ir UniProtKB.

Tressas ir komanda nustatė, kad iš viso 22 210 genų, išvardytų kaip baltymus koduojantys, tik 19 446 buvo visose trijose kolekcijose.

Tada jie priartino 2764 genų skirtumą, ištirdami eksperimentinius įrodymus ir anotacijose esančią informaciją.

Įrodymai rodo, kad dauguma šių genų buvo „nekoduojantys genai ar pseudogenai“.

Be to, mokslininkai nustatė, kad papildomai 1 470 genų, kurie trijose kolekcijose buvo išvardyti kaip baltymus koduojantys, neturėjo funkcinių savybių ar tipiškos baltymus koduojančių genų evoliucijos.

Todėl mokslininkai „mano, kad trys informacinės duomenų bazės šiuo metu pervertina žmogaus koduojančių genų skaičių mažiausiai 2 000, apsunkindamos ir pridurdamos triukšmą prie didelio masto biomedicinos eksperimentų“.

"Nustatyti, kurie potencialūs nekoduojantys genai nekoduoja baltymų, yra sunki, bet gyvybiškai svarbi užduotis, nes žmogaus etaloninis proteomas yra pagrindinis daugelio pagrindinių tyrimų ramstis ir palaiko beveik visus didelio masto biomedicinos projektus."

Būsimų tyrimų kryptys

Tress dalijasi, kaip mokslininkai toliau remiasi savo išvadomis. „Mes sugebėjome išsamiai išanalizuoti daugelį šių genų, - paaiškina jis, - ir daugiau nei 300 genų jau buvo perklasifikuoti į nekoduojančius.“

„Keista, kad“, - sako tyrimo bendraautorius Davidas Juanas, - kai kurie iš šių neįprastų genų buvo gerai ištirti ir turi daugiau nei 100 mokslinių publikacijų, pagrįstų prielaida, kad genas gamina baltymą.

Todėl rezultatai gali pakeisti biomedicinos sritį, kaip mes ją žinome. Tačiau reikia atlikti daugiau tyrimų.

„Mūsų įrodymai, - priduria Abascalis, - leidžia manyti, kad žmonės gali turėti tik 19 000 koduojančių genų, bet mes vis dar nežinome, kurie yra [tie] 19 000 genų“.

none:  psichinė sveikata nėštumas - akušerija širdies liga