Науковці відкрили невідомий код ДНК, що змінює уявлення про процес еволюції

Дослідники з Північно-Західного університету у США виявили другий, раніше невідомий рівень кодування форм життя — геометричний код, який визначає роботу геному. На відміну від класичного генетичного коду, що базується на послідовності нуклеотидів (аденіну, цитозину, тиміну та гуаніну), нова система закладена у тривимірній структурі ДНК.

Команда під керівництвом біомедичного інженера Вадима Бекмана довела, що фізична форма ДНК створює геометричний код, який дозволяє клітинам обчислювати, зберігати інформацію та адаптуватися до змін. Молекули ДНК у ядрі клітини згинаються у нанорозмірні «домени пакування» — вузли фізичної пам’яті, які функціонують подібно до мікропроцесорів. Саме ці структури контролюють активність генів і забезпечують стабільність клітинної роботи.

Бекман порівнює відкриття з розшифровкою «схеми життя», яка дозволяє розглядати геном як живий комп’ютер. Його колеги Ігал Шлейфер, Луай Альмассалья та Кайл Маккуоррі зазначають, що природа мільйонами років оптимізувала форму ДНК для ефективного зберігання інформації. На їхню думку, саме архітектура геному, а не поява нових генів, могла стати рушієм еволюції складних організмів.

Науковці припускають, що з віком або під впливом стресу геометричний код може порушуватися, що сприяє розвитку раку та нейродегенеративних хвороб. Розуміння цього прихованого рівня організації ДНК відкриває шлях до відновлення або «перезапису» клітинної пам’яті, створюючи нові можливості для біоінженерії та медицини.

Результати дослідження опубліковані в журналі Advanced Sci­ence.