Ученые нашли в ДНК огромные - длиной в миллионы нуклеотидов (простых кирпичиков ДНК) - структуры, которые вычленяются из окружающего генетического фона по соответствующему содержанию определенных букв. Работа исследователей размещена в журнальчике Physical Review E.
Нити ДНК содержат генетическую информацию об организме и состоят из нуклеотидов 4 типов (их обозначают знаками А, Т, Г и Ц). Определенные композиции нуклеотидов кодируют разные аминокислоты - простые составляющие белков, и участки, кодирующие отдельные белки, получили заглавие генов (не считая того, генами именуют участки ДНК, кодирующие не белки, а определенные РНК). Также в геноме есть межгенные участки, функция части которых до сего времени не ясна.
Кроме многофункционального разделения (гены и межгенные участки) ДНК можно разбить на куски, отличающиеся по составу нуклеотидов. К примеру, для неких участков характерно наличие большего, чем в среднем, количества пар идущих вереницей нуклеотидов Ц и Г (такие пары называют CpG - от наименования этих нуклеотидов латиницей). Анализ ДНК показал, что в геноме четко выделяются изохоры - участки с определенным процентом CpG-пар, отличающимся от среднего по геному. Длина изохор обычно составляет несколько сотен тысяч нуклеотидов.
Авторам новой работы удалось обнаружить еще больше крупные - длиной в десятки миллионов нуклеотидов - структуры, которые также характеризуются определенной долей CpG-пар. Другими словами каждая хромосома состоит из нескольких таких суперструктур, в какой около двух сотен генов.
Ученые провели предварительный анализ генов, входящих в обнаруженные ими структуры. Для этого они охарактеризовали гены в нескольких структурах, отнеся их к определенным категориям - гены, кодирующие мембранные белки, гены, участвующие в клеточном сигналинге, гены, участвующие в координации обмена веществ и т.д. (каждый ген может относиться к нескольким категориям). В среднем, у двух генов, случайно выбранных из генома, совпадают шесть категорий. У двух генов, взятых из одной изохоры, совпадают около 15 категорий. У двух генов, принадлежащих одной суперструктуре, общими оказывались около 18 категорий.
Пока ученые не могут сказать, каков биологический смысл найденных ими суперструктур. Это не первые крупные образования, найденные в геноме - например, ранее в геномной ДНК были обнаружены огромные петли, содержащие гены, которые на этот момент функционируют в одинаковом режиме (например, с них активно идет синтез белков). Наука, изучающая такие надгеномные структуры, получила название эпигенетики.
