Международная группа исследователей обнаружила ранее неизвестный слой человеческого генома. Оказалось, что участки ДНК, которые долгое время считались «мусорными» и не участвующими в синтезе белков, на самом деле производят более 1700 новых белкоподобных молекул. Работа опубликована в журнале Nature.
Долгое время считалось, что лишь небольшая часть ДНК содержит гены, кодирующие белки — молекулы, выполняющие основные функции в организме. Остальная часть генома считалась неактивной. Позже выяснилось, что эта область, получившая название «темный геном», содержит множество регуляторных элементов, управляющих работой обычных генов. Теперь ученые показали, что «темный геном» не только регулирует активность, но и сам производит особые молекулы — своеобразный «темный протеом».
Сначала исследователи отобрали 7264 участка ДНК — так называемые неканонические открытые рамки считывания, которые предположительно могли участвовать в синтезе белков. Затем они проанализировали 3,7 млрд биологических данных, полученных в 95 520 экспериментах. На вычисления ушло около 20 тыс. часов. В итоге ученые обнаружили 1785 ранее неизвестных молекул.
Они отличаются от обычных белков: многие значительно меньше по размеру и имеют необычную структуру. Исследователи предложили для них отдельный термин — peptideins («пептидеины»), чтобы подчеркнуть их промежуточное положение между короткими пептидами и полноценными белками.
Функции большинства новых молекул пока неизвестны, однако одну из них ученые уже изучили подробнее. Она синтезируется геном OLMALINC, который ранее считался некодирующим. Оказалось, что этот «скрытый» белок связан с выживанием раковых клеток: после его отключения клетки опухоли хуже росли в лабораторных экспериментах.
Авторы считают, что открытие может изменить представления о работе генома и в будущем помочь в поиске новых методов лечения рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний.
«Открытие сотен пептидеинов показывает существование огромного ранее неизвестного слоя генома и значительно расширяет известный протеом человека», — отметил генетик Института Макса Дельбрюка Норберт Хюбнер.
Ранее ученых поразил неожиданный поворот в генеалогическом древе человека.
