Выявлен механизм \"телепатии\" генов

Как выяснили ученые, участки молекулы ДНК, содержащие одинаковые гены, способны "распознавать" и идентифицировать друг друга на расстоянии без участия белков, других биологических молекул и каких бы то ни было биологических механизмов вообще, пишет информационное издание R&D.CNews.

Группа ученых из британского Колледжа Империал изучали поведение дуплексов ДНК - молекул из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Молекулы были помечены флуоресцентными метками и находились в водном растворе. Оказалось, что молекулы ДНК могут самостоятельно, без участия белков,
распознавать другие ДНК, имеющие сходные паттерны нуклеотидных последовательностей. После распознавания молекулы сближались и комплиментарно группировались.

Исследование опубликовано в издании Journal of Physical Chemistry. Его авторы проверяли гипотезу, впервые предложенную в 2001 г. двумя авторами настоящей работы. Согласно этой гипотезе, идентичные молекулы ДНК могут распознавать друг друга благодаря переносимым ими электрическим зарядам. При
этом им не нужен непосредственный контакт или присутствие каких-либо белков.

Предыдущие исследования показали, что белки участвуют в процессе распознавания коротких участков ДНК, включающих только 10 пар комплиментарных оснований.

Новая работа продемонстрировала, что без участия белка распознают друг друга гораздо более длинные (содержащие десятки и сотни пар нуклеотидов) молекулы.

Распознавание было тем более эффективным, чем длиннее были молекулы, и чем более похожие гены они включали. ДНК с одинаковыми нуклеотидными последовательностями распознавали друг друга без "внешней помощи" в 2 раза чаще, чем молекулы с отличающимися последовательностями.

Открытый механизм может быть движущей силой для такого процесса, как гомологичная рекомбинация (обмен участками полинуклеотидных цепей гомологичных хромосом). Гомологичная рекомбинация приводит к "перетасовке" генов, является фактором генетической изменчивости организмов, и, возможно, играет важную роль в эволюции и естественном отборе.

Понимание механизма первичной стадии генетической рекомбинации может помочь разработать методы минимизации происходящих при ней ошибок, вызывающих ряд серьезных заболеваний.