Ученые из Технологического института Джорджии (США) выявили неожиданную особенность ДНК человека, связанную с активностью генов. Оказалось, что небольшие строительные блоки РНК, называемые рибонуклеотидами, не просто случайно встраиваются в ДНК, а распределены по геному в определенных закономерностях. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Раньше эти встраивания рибонуклеотидов прямо в двойную спираль ДНК считались ошибками, которые клетка должна исправлять. Однако новая работа показала, что такие РНК-включения могут менять физические свойства самой молекулы ДНК и, возможно, выполнять полезную функцию. Ученые создали первую подробную карту расположения этих блоков по всей длине человеческой ДНК.
Оказалось, что рибонуклеотиды особенно часто встречаются рядом с участками старта активных генов, где запускается считывание генетической информации. Чем активнее ген, тем больше таких встроенных фрагментов в его окрестностях. Эти области ДНК постоянно испытывают механическое напряжение из-за частого открывания и закрывания двойной спирали.
Исследователи выяснили, что встроенные РНК-блоки влияют на степень скручивания ДНК, то есть на ее суперспирализацию. Этот процесс напрямую связан с транскрипцией — синтезом РНК на матрице ДНК. Таким образом, рибонуклеотиды оказались не просто побочным продуктом, а активным участником регуляции работы генов через изменение физической структуры молекулы.
Открытие может помочь в понимании болезней, связанных с нарушением удаления РНК из ДНК, в том числе редких аутоиммунных расстройств. Работа открывает новое направление в изучении того, как химический состав ДНК влияет на ее организацию и функционирование, и показывает, что молекулярные «ошибки» могут играть важную биологическую роль.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что внутри сперматозоидов человека обнаружены скрытые центры переработки белков.