ДНК съдържа втори слой информация

  

   Според отдавнашна хипотеза се предполага, че голямо значение за наследствената информация има не само генетичният код на нуклеиновите киселини, но също и механичните сигнали, които определят как да се пакетират спиралите на ДНК в ядрото на клетката. Наскоро съществуването на такъв втори слой информация в ДНК бе потвърдено от холандски теоретични физици.
   Протеините са в основата на генната експресия и човешкия метаболизма на организмите като цяло, и чрез последователности от 4те главни азотни бази (Аденин, Тимин, Гуанин и Цитозин) ДНК диктува кои протеини и в какво количество да бъдат произведени.
   ДНК в човешката клетка е пакетирана свръх-компактно - разгънати, ДНК молекулите в единично ядро могат да достигнат дължина около 2 метра. Теория от 80те години на миналия век предполага, че механичните свойства на ДНК определят как се пакетира нишката от нуклеинови киселини в клетката, в резултат на което се променя генната експресия (четенето и проявата на генетичния код) и така се получава допълнителен слой от информация, освен споменатите вече А-Т, Г-Ц последователности.
   Екип от учени, ръководен от Хелмут Шисел (Helmut Shiessel) в Leiden Institute of Physics, провел компютърни симулации, за да тества тази хипотеза. Учените приложили механични сигнали към нишки от ДНК на два вида дрожди (хлебни и пивни) на случаен принцип. Симулацията показала, че ДНК молекулите се пакетират по различни начини с различните механични сигнали, респективно.
   Чрез тези резултати екипът обяснява, че мутациите в ДНК потенциално могат да засегнат две различни неща: специфичната генетична последователност на азотните бази, или механичната структура на нуклеиновите киселини, което би имало продължителен ефект върху това как генетичната информация се транскрибира и експресира.
   Трябва да се има предвид, че в ядрото на всяка човешка клетка се случват между 5 000 и 10 000 мутации дневно, предизвикани от различни фактори. Клетката разполага с репаративни механизми, които поправят ДНК и предотвратяват дълготрайно увреждане на генетичния материал. В процентно отношение много малка част от тези мутации се задържа продължително във времето и оказва влияние върху здравето ни.
   Също така трябва да се има предвид, че това е компютърна симулация и въпреки, че дава солидно доказателство в потвърждение на хипотезата, опитът трябва да бъде повторен in vivo, с живи организми, за да бъде потвърдена окончателно.

Източници:  gizmag.com ;  plos.org