3126
Генетична послідовність ДНК виявилася не єдиним джерелом різноманітності людських білків. Дослідники, які проаналізували протеогеномні дані з 29 здорових тканин, знайшли тисячі білкових варіантів із замінами амінокислот, що не пояснювалися звичайними мутаціями в геномі. Робота вказує на додатковий рівень мінливості, який може виникати вже під час «зчитування» генетичної інформації та синтезу білка.
У межах масштабного аналізу науковці повторно обробили дані мас-спектрометрії, отримані з різних тканин людини. У результаті вони виявили 13 910 варіантів білків із упевнено локалізованими змінами. Ці варіанти відповідали 7215 унікальним замінам однієї амінокислоти й при цьому співіснували з нормальними, еталонними формами тих самих білків.
Це принципово важлива деталь. Звична схема передавання інформації виглядає так: послідовність ДНК копіюється у РНК, після чого рибосома використовує РНК як інструкцію для складання білка з амінокислот. Зміна в ДНК може змінити амінокислоту в білку, але дослідники побачили значну кількість випадків, коли послідовність ДНК такої заміни не передбачала.
Одне з можливих пояснень — помилки на етапі трансляції. Рибосома або інші молекулярні механізми іноді можуть приєднати не ту амінокислоту, яку формально задає генетичний код. Раніше такі події часто вважали випадковими й рідкісними, однак новий аналіз показав, що частина замін повторюється у різних зразках і не виглядає суто хаотичною.
Особливо часто негенетичні зміни стосувалися триптофану, цистеїну, гістидину та метіоніну. Деякі варіанти знаходили у кількох людей, а частина припадала на ділянки білків, відомі своєю функціональною важливістю. Це підштовхнуло авторів до припущення, що такі форми можуть бути не просто побічним продуктом клітинних помилок, а ще одним джерелом функціонального різноманіття.
Дослідники також перевіряли окремі заміни експериментально на очищених білках. У клітинних лініях, отриманих із пухлин, вони спостерігали специфічні та повторювані схеми негенетичних амінокислотних замін після амінокислотного голодування. Це свідчить, що умови, в яких перебуває клітина, можуть впливати на те, які нетипові білкові форми з’являються.
Якщо подальші дослідження підтвердять функціональне значення таких варіантів, поняття людського протеому доведеться трактувати ширше. Сукупність білків організму може бути значно різноманітнішою, ніж можна передбачити лише за геномом і відомими мутаціями. Водночас автори наголошують, що механізми виникнення багатьох таких замін і їхні наслідки ще потребують окремого вивчення.
