Proveržis genetikoje: žmogaus ląstelėse aptikta 1 700 „tamsiųjų“ baltymų, galinčių pakeisti vėžio tyrimus

Nustatyta, kad dalis žmogaus DNR sričių, ilgą laiką laikytų neaktyviomis arba „šiukšline DNR“, iš tiesų gali gaminti mažus, anksčiau nepastebėtus baltymus. Mokslininkai, išanalizavę daugiau nei 95 tūkst. biologinių eksperimentų duomenis, atrado daugiau nei 1 700 „tamsiųjų“ baltymų, kurie gali būti svarbūs vėžio, genetinių ir kitų ligų tyrimams. 

Dalis žmogaus DNR gali būti aktyvesnė, nei manyta

Didelė dalis žmogaus genomo ilgą laiką buvo laikoma mažai reikšminga baltymų gamybai. Tradiciškai mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė aiškiai identifikuotiems genams, kurie koduoja dideles jų grupes, svarbias organizmo veiklai.

Tačiau naujasis tyrimas, paskelbtas mokslo žurnale „Nature“, rodo, kad situacija gali būti gerokai sudėtingesnė. Tarptautinė mokslininkų komanda iš JAV ir Europos tyrė daugiau nei 7,2 tūkst. iki šiol mažai nagrinėtų žmogaus DNR sričių, vadinamų nekononinėmis atvirosiomis skaitymo sritimis (angl. non-canonical open reading frames). 

Skaičiavimai, kuriems atlikti kompiuteriams prireikė maždaug 20 tūkst. nepertraukiamo darbo valandų, parodė, kad maždaug ketvirtadalis jų generuoja mažas, anksčiau nepastebėtas struktūras, vadinamas mikrobaltymais (angl. microproteins).

Iš viso mokslininkai aptiko 1 785 tokių molekulių. Dalis jų priskiriamos vadinamajam „tamsiajam proteomui“ (angl. dark proteome) – iki šiol menkai suprastai biologijos sričiai, apimančiai sunkiai aptinkamas ar mažai ištirtas struktūras.

Tyrimo autoriai pažymi, kad dauguma jų yra nepanašūs į jokius tradicinius baltymus.

Pasiūlė naują biologinę sąvoką 

Siekdami geriau apibrėžti šias neįprastas molekules, tyrėjai pasiūlė naują terminą – „peptideins“. Juo apibūdinant baltymus primenančias molekules, kurių biologinė funkcija kol kas nėra iki galo aiški.

Pasak mokslininkų, iki šiol biologijoje vyravo gana paprastas požiūris: tam tikra DNR seka arba gamina baltymą, arba ne. Naujojo tyrimo autoriai mano, kad realybė gali būti sudėtingesnė, o kai kurios DNR sritys gali generuoti tarpinę molekulių klasę.

Tyrėjų teigimu, ši nauja molekulių grupė ateityje gali padėti geriau suprasti iki šiol sunkiai paaiškinamus biologinius procesus ar genetines ligas.

Aptikti baltymai gali būti susiję su vėžiu

Mokslininkų teigimu, dalis šių molekulių gali atlikti svarbų vaidmenį žmogaus organizme. Kai kurie jų jau susieti su ląstelių augimo, imuninės sistemos ir genetinės reguliacijos procesais.

Vienas iš tyrime išskirtų baltymų sudomino mokslininkus dėl galimos sąsajos su vėžiu. Laboratorinių bandymų metu jo aktyvumo sumažinimas apsunkino vėžinių ląstelių išgyvenimą. Tyrėjai nustatė, kad išjungus tam tikrą genetinę seką, daugiau nei 85 proc. tirtų vėžinių ląstelių linijų išgyvenamumas pablogėjo.

Nors tai dar nėra naujas gydymo metodas, rezultatai leidžia manyti, kad dalis iki šiol nepastebėtų molekulių gali tapti svarbiais būsimų vaistų „taikiniais“. 

TAIP PAT SKAITYKITE: Modifikuota bakterija „suvalgys“ vėžio navikus iš vidaus: mokslininkai skelbia naujienas

Žmogaus organizmas vis dar slepia daug neatsakytų klausimų

Nors naujai aptikti mikrobaltymai kol kas dar nėra tiesiogiai pritaikomi medicinoje, pats atradimas rodo, kad žmogaus organizmas gali būti gerokai sudėtingesnis, nei manyta iki šiol. Dalis biologinių procesų, kurių mokslas ilgą laiką negalėjo paaiškinti, gali būti susiję būtent su iki šiol nepastebėtomis molekulėmis.

Šis tyrimas taip pat parodo, kaip sparčiai keičiasi šiuolaikinė biologija. Didelės apimties duomenų analizė ir pažangesni tyrimų metodai leidžia mokslininkams aptikti tai, kas dar prieš keletą metų buvo praktiškai nematoma.