Если бы человеку пришлось переписать с одного листа бумаги на другой миллиарды букв, то с высокой степенью вероятности он бы допустил немало ошибок. В процессе копирования 3 млрд оснований ДНК также периодически возникают мутации. В химической структуре ДНК содержится своего рода встроенный таймер, определяющий частоту возникновения спонтанных мутаций.
Некоторые нуклеотиды (природные соединения, которые входят в состав органических соединений небелковой природы – компоненты некоторых ферментов) и других биологически активнных веществ) в процессе репликации (процесс удвоения молекулы ДНК) на тысячную долю секунды меняют свою форму, из-за чего в копируемой цепи ДНК появляется неверное звено. Такое случается крайне редко, но это служит основой для эволюционных изменений — и рака.
Об этом в 1953 году в своей научной работе писали первооткрыватели ДНК – Джеймс Уотсон и Френсис Крик. Ученые тогда отметили, что изменение формы нуклеотидных оснований может приводить к мутациям. Однако подтвердить их предположение удалось только сейчас.
Так, исследователи из Университета Дьюка (США) при помощи метода ЯМР-релаксации смогли уловить еле заметные “квантовые колебания” нуклеотидов. Ученые обнаружили, что нуклеотидные основания, такие как – гуанин и тимин, периодически претерпевают краткосрочные перестройки на атомном уровне. Было обнаружено две формы — таутомерную и анионную. Таутомерные формы доминировали в нормальных условиях, а анионные формы возникали из-за стрессовых факторов. Исследователям также удалось доказать, что ошибки при копировании возникают именно в случае, когда нуклеотид находится в измененной форме.
По мнению ученых, это дает понимание того, как происходят мутации в ДНК. Увеличивая или уменьшая скорость их возникновения, можно будет регулировать восприимчивость организма к болезням.
Исследование ученых Килского университета обнаружило наличие эпигенетической памяти в скелетной мускулатуре человека — гены мускулов запоминают периоды своего роста, и это помогает им в дальнейшем увеличиваться в размерах. Открытие заставляет по-новому взглянуть на проблему допинга в профессиональном спорте.
Исследователи Общества Макса Планка (Германия) открыли гены, отвечающие за регенерацию, в том числе и конечностей.
