Našim zapisima o ljudskom genomu možda još nedostaju deseci hiljada 'mračnih' gena. Ove sekvence genetskog materijala koje je teško otkriti mogu kodirati sićušne proteine, od kojih su neki uključeni u procese bolesti poput raka i imunologije, potvrdio je globalni konzorcij istraživača, piše Science Alert.
Oni mogu objasniti zašto su prethodne procjene veličine našeg genoma bile puno veće od onoga što je Projekt ljudskog genoma otkrio prije 20 godina.
Nova međunarodna studija, koja još uvijek čeka recenziju, pokazuje da je naša knjižnica ljudskih gena i dalje u toku, budući da se s napretkom tehnologije otkrivaju suptilnije genetske značajke i kako kontinuirano istraživanje otkriva praznine i pogreške u zapisu.
Ovi previđeni geni skrivaju se u regijama naše DNK za koje se smatra da ne kodiraju proteine. Ove su regije nekoć bile odbačene kao 'junk DNA', ali pokazalo se da se mali dijelovi tih sekvenci još uvijek koriste kao upute za mini-proteine.
Proteomičar Instituta za sistemsku biologiju Eric Deutsch i njegovi kolege pronašli su ih veliku zalihu pretražujući genetske podatke iz 95.520 eksperimenata tražeći fragmente sekvence koja kodira proteine. To uključuje studije koje koriste masenu spektrometriju za istraživanje malih proteina, kao i kataloge proteinskih isječaka koje je otkrio naš vlastiti imunološki sistem.
Umjesto dugih, dobro poznatih kodova koji pokreću čitanje DNK uputa za stvaranje proteina, ukazujući na početnu tačku gena, tim 'tamnim' genima prethode kraće verzije koje su omogućile da ih naučnici zanemare.
Unatoč tim dijelovima koji nedostaju u njihovim početnim sekvencama, geni nekanonskog otvorenog okvira za čitanje (ncORF) i dalje se koriste kao predložak za stvaranje RNK, a neki od njih se zatim koriste za izradu malih proteina sa samo nekoliko aminokiselina. Prethodne studije pokazale su da stanice raka sadrže stotine takvih sićušnih proteina.
"Vjerujemo da je identifikacija ovih novopotvrđenih ncORF proteina neizmjerno važna", piše tim u svom radu. "Njihovi proteini… mogu imati izravnu biomedicinsku važnost, što se očituje u rastućem interesu za ciljanje takvih kriptičnih peptida s imunoterapijom raka, uključujući stanične terapije i terapijske vakcine."
Neki od gena koji kodiraju ove kriptične peptide su transpozoni koji se kreću oko naših genoma, uključujući sekvence koje su u nas umetnuli virusi.
Drugi su ono što istraživači nazivaju nenormalnim. Na primjer, neki od proteina za koje se zna da postoje iz dokaza masene spektrometrije ikada su locirani samo u uzorcima raka, tako da njihovi povezani geni možda prirodno ne pripadaju našim tijelima.
"Dakle, ostaje moguće da određeni ncORF peptidi odražavaju aberantne proteine čije se postojanje smatra izvan konteksta s kanonskim proteomom", objašnjavaju Deutsch i tim.
Od 7264 identificiranih nekanonskih gena, istraživači su otkrili da barem četvrtina njih može stvarati proteine. To je značilo najmanje 3000 novih gena za kodiranje peptida koje treba dodati ljudskom genomu, a tim sumnja da postoje još deseci hiljada, a svi su propušteni prethodnim proteomskim tehnikama.
"Ne događa se svaki dan da otvorite smjer istraživanja i kažete: 'Možda imamo potpuno novu klasu lijekova za pacijente'", rekao je neuroonkolog John Prensner sa Univerziteta u Michiganu za Elizabeth Pennisi u Scienceu.
Alati koje je tim razvio pomoći će drugim istraživačima da nastave otkrivati više ove mračne genetske materije.
