Класическият набор от четири „букви“ нуклеотиди, съставящи основата на генетичния код, може да бъде разширен до пет букви благодарение на откриването на специална „буква“ регулатор на активността на гените в ДНК на мишки, твърдят генетици в статия, публикувана в сп. Nature Chemical Biology.
„Първоначално смятахме, че тези „букви“ се явяват една от кратко живеещите междинни версии на цитидина. Успяхме да установим, че те съхраняват стабилността в живите клетки и по-скоро управляват активността на гените и другите събития в живота на клетките“, разказва Шанкар Баласубраманян от Кеймбриджкия университет (Великобритания).
Както обяснява ученият, тази „буква“, която генетиците наричат 5-формилцитозин (5fC), е била известна на биолозите отдавна, но никой не подозирал, че дадената молекула може да бъде самостоятелна част от генетичната „азбука“.
Преди откритието на британските генетици учените смятали, че молекулите 5fC се явяват една от формите на цитозина – една от четирите „букви“ на ДНК. Цитозинът временно се превръща в 5-формилцитозин, както смятали учените, по време на прилагането на така наречените клетъчни маркери – специфична форма на клетъчната памет, която управлява активността на гените по негенетичен път.
Баласубраманян и колегите му решили да изяснят как протича прилагането на тези маркери, в какви тъкани на организма присъстват те и колко дълго могат да останат в този вид, ако процесът на „презаписване“ на епигенетичната памет спре. За тази цел генетиците изчислили всички необичайни версии на цитозина в ДНК на различни клетки на мишки и проследили тяхната еволюция.
Резултатите от наблюденията се оказали доста неочаквани. Станало ясно, че молекулите 5fC присъстват във всички тъкани на организма, макар и в много малки количества – една подобна „буква“ на милион обичайни нуклеотида, и при това съхраняват химичната стабилност в продължение на целия живот на клетката, без да се променят и без да се обновяват.
Този факт според британските генетици позволява да се говори, че 5fC не се явява обикновен епигенетичен маркер, а специфична „пета буква“ на ДНК, която управлява прочитането и активността на целия ген.
„Обикновената ДНК верига взаимодейства с опреден набор белтъци, и появата на молекули 5fC може значително да промени характера на тези реакции пряко или косвено, променяйки формата на двойна спирала. Друга форма и степен на завъртане на веригата означава, че ДНК ще си взаимодейства с друг набор белтъци и спомагателни молекули, което може да промени начина, по който работи и доколко е активен един или друг ген“, казва Мартин Бахман, колега на Баласубраманян.
Генетиците не се съмняват, че „петата буква“ на ДНК играе и други роли в работата на клетките, освен управлението на активността на гените. Учените планират да ги разкрият в хода на следващи експерименти.
