Nowa technika badawcza ukazała "ukryty genom"

Nieznane wcześniej sekwencje wreszcie zostały opisane

Dzięki nowatorskiej technice zespół z Duke-NUS Medical School w Singapurze opisał tysiące obecnych w ludzkim genomie, nieznanych wcześniej genetycznych sekwencji. Przechowują one informację dla najmniejszych białek i peptydów krytycznych dla zdrowia.

- Większość z tego, co rozumiemy na temat dwóch procentów genomu kodujących białka, pochodzi z badań długich, opisujących budowę białek genetycznych sekwencji - tzw. długich ramek odczytu - wyjaśnia dr Sonia Chothani, współautorka badania opisanego na łamach pisma "Molecular Cell".

- Jednak niedawno naukowcy odkryli krótkie, otwarte ramki odczytu (smORFs), których informacja, za pośrednictwem RNA może być przenoszona na małe białka. Mają one znaczenie dla naprawy DNA, formowania się mięśni i genetycznej regulacji - wyjaśnia specjalistka.

Zaburzenia w działaniu tych sekwencji mogą więc prowadzić do różnorodnych chorób. Dotychczasowe podejścia nie pozwalały jednak na ich dokładne badanie.

Dane wciąż nie są dostatecznie szczegółowe

- Znaczna część dostępnych dzisiaj danych nie jest dostatecznie szczegółowa, aby zidentyfikować smORFs zapisane w RNA. Większość pochodzi przy tym z analizy unieśmiertelnionych ludzkich linii komórkowych, które są podtrzymywane czasami przez dekady w celu badań ich fizjologii, funkcji i zaburzeń. Jednak komórki te nie zawsze dokładnie odzwierciedlają ludzką fizjologię - wyjaśnia dr Chothani.

Jej grupa razem ze specjalistami z Niemiec, Wielkiej Brytanii oraz Australii, z pomocą stworzonych przez siebie nowych, molekularnych metod odczytała smORFs w komórkach pochodzących z pięciu różnych tkanek, w tym serca i mózgu, pobranych od kilkuset pacjentów.

Badacze znaleźli 8 tys. smORFs. Jak się okazało, zęsto były one unikalne dla danej tkanki, co świadczy o ich specyficznej dla danego środowiska roli. Badacze wykryli też ponad 600 mikrobiałek kodowanych przez te sekwencje.

- Genom pełen jest smORFs - mówi prof. Owen Rackham, jeden z głównych autorów badania.

- Nasza obszerna i szczegółowa mapa ludzkich smORFs wskazuje na przeoczane dotąd funkcjonalne części genomu. Wskazuje na nowe elementy wpływające na zdrowie i choroby oraz stwarza platformę dla nowych odkryć - dodaje.

Będą nowe leki?

Badacze liczą m.in. na opracowanie z czasem różnorodnych nowych leków.

- W czasie gdy opieka zdrowotna ewoluuje tak, aby nie tylko leczyć choroby, ale także im zapobiegać, określenie potencjalnych nowych celów badań nad chorobami i lekami może otworzyć nieznane wcześniej ścieżki i doprowadzić do nowych rozwiązań. Prace dr Chothani i jej zespołu i wyniki udostępnione naukowej społeczności wnoszą ważny wgląd do całej dziedziny - stwierdza prof. Patrick Casey, prodziekan ds. badań w Duke-NUS.