Генетический код человека положили на ноты
Композиторы и ученые превратили генетический код человека в музыкальное произведение. Об этом сообщает Королевское медицинское общество Великобритании.
ДНК человека представляет собой "текст", составленный из миллиардов выстроенных в разных сочетаниях четырех "букв"-нуклеотидов - азотистых оснований аденина, гуанина, тимина и цитозина.
Музыканту и ученому доктору Эндрю Морли пришла в голову идея сопоставить с каждым из четырех нуклеотидов определенную ноту и получить так музыку генома.
Полученное таким образом музыкальное произведение, получившее название "Аллель" (генетический термин, обозначающий различные формы одного и того же гена), будет исполнено во вторник 13 июля Новым лондонским камерным хором в здании Королевского медицинского общества.
В этом произведении прозвучат генетические коды каждого из 40 участников хора. В создании «геномного хорала» Морли помогал вдохновленный его идеей композитор Майкл Зев Гордон. «Я рассматривал генетический код с двух точек зрения: как сырой материал, который надо перевести на язык нот, а также как нечто чудесное, обладающее необыкновенной красотой. Так и выросло это произведение», - сказал Гордон.
Произведение начинается с простой ритмической фразы, которую поет один участник хора. Затем, по мере развития музыкальной темы, к нему присоединяются другие голоса, передавая биологический процесс репликации ДНК. В ключевой момент произведения каждый из певцов начинает исполнять мелодию своего собственного генетического кода.
Как сообщалось, британские и канадские ученые составили словарь "тайнописи", скрытой в коде ДНК, которая позволяет с помощью одного и того же гена получать "инструкции" для синтеза в клетках разных белков, говорится в статье, которая опубликована в журнале Nature.
У сложных организмов последовательности элементов ДНК - нуклеотидов, содержащие информацию для синтеза тех или иных белков (эксоны), чередуются с "пустыми" участками (интронами). В процессе синтеза белка пустые участки удаляются, а информативные "склеиваются", однако это удаление и склейка может происходить разными способами. Разным получается и результат синтеза - белок. Этот процесс - альтернативный сплайсинг - дает различным клеткам возможность по-разному "прочитать" один и тот же ген, что позволяет существенно увеличить информационную емкость генома, - пишет Gazeta.ru.
Изучение механизма сплайсинга и, в частности, прогнозирование его результатов в разных тканях организма оказалось достаточно трудной задачей. Исследование под руководством профессоров Брендана Фрея и Бенджамина Бленкоу из университета Торонто, по словам его авторов, представляет собой описание "кода сплайсинга", "словаря" комбинаций из сотен характеристик РНК и результатов сплайсинга для большого количества эксонов.
"Человеческая ДНК содержит 22 000 генов. Может показаться, что это много, но только если не учесть, что у тополя их 45 000. Мы хотели понять, как информация, нужная для того, чтобы создать нечто такое сложное, как человеческий мозг, может быть закодирована в относительно небольшом количестве генов. Мы открыли скрытый код внутри ДНК, который клетки живых организмов используют, чтобы получить из 20 000 генов сотни тысяч генетических сообщений, переставляя их части", - сказал Фрей.
Исследователи собрали информацию о включении или удалении более трех тысяч эксонов м-РНК в четырех типах ткани у мышей, а также данные о других характеристиках этих РНК. Затем с помощью компьютерной модели они определили, какие комбинации характеристик лучше всего объясняют специфические для конкретного типа ткани результаты альтернативного сплайсинга.
По мнению разработчиков модели, с учетом сложности задачи им удалось получить достаточно точные результаты. В частности, система успешно предсказывала изменения в комбинациях эксонов для конкретных пар тканей. Кроме того, полученный код предполагает, что включение эксонов, которые приводят к образованию процессированных или "обрезанных" белков, часто служит механизмом регуляции активности генов в процессе перехода от тканей эмбриона к взрослым тканям.
"Работу... лучше рассматривать как открытие первого фрагмента гораздо более крупного "Розеттского камня", необходимого для расшифровки альтернативных сообщений нашего генома. Ожидаемая волна обширных массивов данных, созданных с применением высокопроизводительных технологий, должна вскоре предоставить возможности уточнения кода", - заключают в своем комментарии к статье коллеги авторов Рамон Техедор и Хуан Валькарсел из университета Помпеу Фабра (Испания).
Источник: DELFI.UA
