Выявлены функции "лишней" ДНК

Ученые из университета штата Айова под руководством Беверли Дэвидсон (Beverly Davidson) сделали открытие, которое проливает свет на одну из загадочных проблем нового раздела науки функциональной геномики – роль так называемой «лишней» ДНК, сообщает PhysOrg. Эта ДНК составляет большую часть генома человека и многих других организмов.

Считается, что основная роль ДНК заключается в кодировании специфических белков, составляющих основу жизни. Однако у многих живых существ ДНК обнаружена в избыточном количестве, которое при последовательном делении может уменьшаться в результате особого процесса – «диминуции хроматина».

С чем связана такая кажущаяся расточительность природы? Зачем нужны «избытки» ДНК, «отбрасываемые» клетками как мусор?

В 1998 году было обнаружено, что некоторая часть ДНК дает начало небольшим фрагментам некодирующей РНК, которая может «выключать» определенные гены. С тех пор было показано, что маленькие, некодирующие молекулы РНК (которых в человеческом организме найдено более 450) играют важную роль в нормальном развитии и при некоторых заболеваниях.

Пытаясь ответить на эти вопросы, группа Б. Дэвидсон «попутно» открыла новый механизм экспрессии микро-РНК – коротких сегментов этой нуклеиновой кислоты, которые хотя и не кодируют какие-либо белки, играют существенную роль в регуляции продукции белков. Ученые выяснили, что некоторая часть ДНК, считавшаяся «лишней» (т. е. не дающей начало каким-либо белкам), на самом деле отнюдь не является мусором - она содержит генные последовательности, которые генерируют микро-РНК.

Оказалось, что механизмы экспрессии («включения») микро-РНК человеческого генома отличаются от механизмов экспрессии РНК, участвующей в производстве белков. Для включения в работу микро-РНК требуется фермент РНК-полимераза III, в то время как экспрессия «нормальной» РНК регулируется другим ферментов - РНК-полимеразой II.

Открытие имеет не только теоретическое значение - поскольку микро-РНК играет определенную роль не только в нормальном развитии организма, но и в развитии злокачественных новообразований, выяснение конкретного типа фермента, регулирующего процесс экспрессии РНК, открывает перспективу воздействия на процессы развития организма и их корректировки в случае патологии.