Процењује се да алтернативни облици чине око 13 посто људског генома. Постојећи докази указују на то да могу имати вишеструке улоге у ћелијама, од утицаја на репликацију ДНK и заштиту хромозома до регулације генске активности. Иако неки налази говоре о позитивној улози, примерице у подстицању еволуције генома, нова истраживања наговешћују и потенцијалне ризике.
Двострука завојница, препознатљиви симбол биологије, дуго је сматрана темељним обликом молекула ДНK. Међутим, све је јасније да не следи свака тај образац. Постоје алтернативне, такозване неканонске структуре, а нове технологије омогућују научницима да их открију и анализирају, пише Sience Alert. Истраживања од пре неколико година показала су да наша генетска мапа није била потпуна. „Kада је људски геном први пут објављен 2001. заправо није био потпун. Око осам посто, углавном репетитивне ДНK, није било мапирано”, објаснила је биолошкиња Kатерина Макова са Државног универзитета Пенсилванија. Тај недостатак исправљен је захваљујући напорима конзорцијума Тelomere-то-Тelomere (Т2Т).
Научници су 2022. саставили најцеловитији референтни људски геном до сада, а 2023. су секвенцирали и последњи преостали део. Пројекат је 2025. проширен, па су довршени и референтни геноми шест врста човеколиких мајмуна: шимпанзе, бонобоа, гориле, борнејског и суматранског орангутана и сиаманга. У новој студији, објављеној у часопису Nucleic Acids Research, сарадници Макове анализирали су управо те Т2Т референтне геноме човека и шест врста мајмуна. Фокусирали су се на тражење образаца који упућују на постојање не-Б ДНK, структура које одступају од класичне двоструке завојнице.
„Сада имамо потпуну слику мотива који подстичу формирање не-Б ДНK у тим геномима”, изјавила је Линеа Смедс, биолошкиња са истог универзитета и прва ауторка студије. Резултати, а и сами Т2Т подаци, постали су могући захваљујући новим технологијама секвенцирања дугих фрагмената (long-read sequencing). За разлику од старијих начина који су геном разлагали на кратке исечке, нови поступак омогућује анализу душих сегмената ДНK, што олакшава њихово исправно састављање.
Способност обраде већих делова генетског кода ођедном омогућује истраживачима да лакше уоче функционалне елементе, укључујући секвенце не-Б ДНK које су раније остајале неоткривене. Анализом људског Т2Т генома пронашли су знатно више таквих неканонских структура него што су пређашњи, непотпуни подаци упућивали. „Могућност анализе претходно недоступних подручја генома, који су богати мотивима не-Б ДНK, омогућила је да откријемо њихов целокупни репертоар код људи и човеколиких мајмуна”, наводе аутори у својем научном раду.
Наиме, открили су да се многи такви мотиви у људском геному налазе у такозваној сателитској ДНK. Реч је о понављајућим деловима некодирајуће ДНK који учествују у организацији и стабилности хромозома. Неканонске формације ДНK могу имати различите облике, попут савијене ДНK, структура у облику укоснице, Г-квадруплексa (G4) и З-ДНK. Процењује се да ови алтернативни облици чине око 13 посто људског генома. Постојећи докази указују на то да могу имати вишеструке улоге у ћелијама, од утицаја на репликацију ДНK и заштиту хромозома до регулације генске активности. Иако неки налази говоре о позитивној улози не-Б ДНK, примерице у подстицању еволуције генома, истраживања наговешћују и потенцијалне ризике. „Не-Б структуре могу ометати репликацију и повећати стопу мутација и нестабилност генома”, наводе дотични истраживачи. И додају да се сматра да ти алтернативни облици придоносе развоју рака, неуродегенеративних болести и неких генетских поремећаја.
Научници се надају да ће детаљније познавање не-Б ДНK и њене распрострањености у геному временом помоћи у разумевању утицаја тих структура на људско здравље. „У новије време мења се начин размишљања о функцији генома. Више не посматрамо само секвенцу, већ узимамо у обзир и структуру”, истиче Макова. „Надамо се да ће наша студија поспешити даља истраживања функције ових нових структурних обележја генома.”
(Илустрација Pixabаy)
(Индекс)
