Всё, что делает человека таким, каков он есть, заложено в его ДНК: от его внешности до наследственных заболеваний. Более того, недавние исследования показали, что в ДНК даже записано, достигнет ли человек финансового успеха, и возраст, в котором он потеряет девственность.
Однако многие учёные долгое время
считали, что человек является не только, если так можно выразиться,
продуктом собственного генетического кода, но и также "механических
команд", которые определяются тем, как молекула ДНК складывается внутри
человеческих клеток. Теперь же физики-теоретики из Голландии подтвердили, что этот второй "слой" информации действительно существует.
Напомним, что белки являются
строительным материалом нашего тела. Последовательность четырёх главных
азотосодержащих нуклеиновых оснований (А, Г, Ц и Т) в человеческом
генетическом коде ДНК определяет, какие белки производятся в организме и
в каком количестве.
Так, например, если у человека карие
глаза, то это по той причине, что последовательность "букв" в ДНК
кодирует белки, которые "создают" карие глаза.
Но, несмотря на то, что каждая клетка
человека содержит одинаковую последовательность ДНК, различия в органах
(и их работе) дают основания предположить, что существует ещё какой-то
процесс, который влияет на то, как информация складывается внутри
клеток.
ДНК человека плотно упакована в ядре клеток, так как каждую молекулу ДНК можно растянуть примерно на два метра.
В 1980-х годах учёные предположили, что механические свойства ДНК предписывают, как именно её "нитка" складывается в клетке и,
как результат, изменяется генетический код. Всё это обеспечивает
дополнительный уровень информации на вершине последовательности А, Г, Ц и
Т в двойной спиралевидной структуре ДНК.
Команда исследователей под руководством Хельмута Шисселя (Helmut Schiessel)
из Института физики в Лейдене применила компьютерное моделирование,
чтобы проверить эту гипотезу. В итоге учёные нашли убедительные
доказательства того, что такие "механические команды" существуют в
действительности.
Учёные передали рандомизированные
(случайно выбранные) механические сигналы нитям ДНК у двух организмов –
хлебопекарных дрожжей и дрожжей рода Schizosaccharomycetes – и обнаружили, что молекулы ДНК складываются у них по-разному.
Специалисты объясняют, что мутации в ДНК
имеют, таким образом, двойное влияние, чтобы изменить две разные вещи:
определённую последовательность генетических букв белка или механическую
структуру ДНК. Во втором случае она будет определять, как генетический
код будет читаться, а также тип и количество белков, которые будут
вырабатываться.
Результаты исследования опубликованы в научном издании PLOS One.
Добавим, что "Вести.Наука" ранее сообщали об исследовании российских учёных, которые показали, как ДНК сама себя чинит.