Minden ötödik emberi gén nem „igazi”
Új kutatások megváltoztathatják a biomedicina arcát; kiderül, hogy az emberi genom sokkal kevesebb „valódi” vagy fehérjét kódoló gént tartalmaz, mint azt korábban hitték.
Az 1990-es évek elején a tudósok az emberi genom teljes DNS-szekvenciájának feltérképezésére vállalkoztak.
Az úgynevezett emberi genom projekt célja a betegségek genetikai kapcsolatainak megtalálása, valamint a genom különféle elemeinek működésének és felépítésének megértése volt, például, hogy mely gének kódolják a fehérjéket, és milyen tényezők szabályozzák a génexpressziót.
A Human Genome Project kezdeti eredményei azt jósolták, hogy 40 000 olyan gén létezik, amely képes kódolni a fehérjéket, a nagy molekulákat, amelyek létfontosságúak a test szöveteinek és szerveinek megfelelő működéséhez.
Mivel azonban a projekt 2003-ban lezárult, a becslések erre a számra mintegy 20 000-25 000 fehérjét kódoló génre csökkentek.
Ettől a ponttól kezdve a tudósok arra törekedtek, hogy előálljanak a végső proteommal - vagyis a gének által kifejezhető fehérjék teljes számával -, és arra összpontosítottak, hogy megértsék, hogyan mutálódik ezeknek a fehérjéknek a genetikai expressziója számos betegségben.
Ennek érdekében egy Michael Tress által vezetett nemzetközi kutatócsoport a spanyol madridi Spanyol Nemzeti Rákkutató Központ Bioinformatikai Egységéből most megvizsgálta a fehérjék kódolásának tekintett géneket a rendelkezésre álló fő proteomadatbázisok alapján.
Tress és munkatársai közzétették kutatásaik eredményeit a folyóiratban Nukleinsavak kutatása. Federico Abascal, az Egyesült Királyságbeli Hinxtonban található Wellcome Trust Sanger Intézet munkatársa a cikk első szerzője.
Legalább 2000 gén „pszeudogén”
A kutatók összehasonlították a fehérjeszekvenciák és genetikai annotációk három gyűjteményének proteomjait: GENCODE / Ensembl, RefSeq és UniProtKB.
Tress és csapata megállapította, hogy a fehérje kódolásában felsorolt 22 210 gén teljes számából mindhárom gyűjteményben csak 19 446 szerepelt.
Ezután nagyították a 2764 gén különbségét, megvizsgálva a kísérleti bizonyítékokat és az annotációkból származó információkat.
A bizonyítékok arra utalnak, hogy e gének többsége „nem kódoló gén vagy pszeudogén volt”.
A tudósok azt is megállapították, hogy további 1470 génnek - amelyeket a három gyűjtemény fehérjeskódolóként soroltak fel - nem voltak funkcionális jellemzői vagy a fehérjét kódoló gének jellemző evolúciója.
Ezért a kutatók "úgy vélik, hogy a három referencia-adatbázis jelenleg legalább 2000-rel túlbecsüli az emberi kódoló gének számát, ami bonyolítja és zajt ad a nagyszabású orvosbiológiai kísérletekhez".
"Annak meghatározása, hogy mely potenciális nem kódoló gének nem kódolják a fehérjéket, nehéz, de létfontosságú feladat, mivel az emberi referencia proteom a legalapvetőbb kutatások egyik alappillére, és szinte minden nagyszabású biomedicina projektet támogat."
Útmutatások a jövőbeni kutatáshoz
Tress megosztja, hogy a kutatók hogyan viszik tovább eredményeiket. "Sok ilyen gént részletesen elemezhettünk - magyarázza -, és több mint 300 gént már átminősítettek nem kódolássá."
"Meglepő módon" - hangzik a tanulmány társszerzőjében, David Juanban -, ezek közül a szokatlan gének közül néhányat jól tanulmányoztak, és több mint 100 tudományos publikációjuk van azon feltételezés alapján, hogy a gén fehérjét termel.
Az eredmények tehát megváltoztathatják a biomedicina területét, amint ismerjük. További kutatásokra van azonban szükség.
"Bizonyítékaink - teszi hozzá Abascal - arra utalnak, hogy az embereknek csak 19 000 kódoló génje lehet, de még mindig nem tudjuk, hogy melyek azok a 19 000 gének."
