Исследователи Института персонализированной онкологии Сеченовского Университета проанализировали почти половину человеческого генома и оценили скорости структурной и регуляторной «перестройки» как индивидуальных генов, так и целых генетических ансамблей. Самая быстрая эволюция наблюдалась у генов, связанных с иммунитетом и ответом на бактериальные инфекции.
Исследователи впервые сравнили эволюционные изменения в структуре генов и регуляции их работы на уровне отдельных генов и внутриклеточных молекулярных путей, проанализировав 10 890 генов и 2 972 молекулярных пути. Оказалось, для отдельных генов скорости структурной и регуляторной эволюции практически не связаны, а вот на уровне молекулярных путей изменения в структуре генов коррелируют с регуляцией их работы.
Наиболее высокую скорость изменений ученые наблюдали у генов и сигнальных путей, связанных с иммунитетом и ответом на бактериальные инфекции. А самые медленные темпы эволюции связаны с процессами эмбрионального развития, со структурной организацией ДНК и основополагающими процессами синтеза РНК и белков по хранящимся в ДНК «инструкциям».
Ученые также подробно исследовали эволюционную динамику шести основных молекулярных сигнальных путей, связанных с развитием рака. Они определили, какие механизмы, способствующие росту опухоли, остаются неизменными, а какие быстро трансформируются. Большинство изменений проходит со средней скоростью, но ученые нашли два особенных случая: ускоренную структурную эволюцию в пути Akt, связанном с выживанием, ростом и делением клеток, и замедленные изменения в пути Hedgehog, отвечающем за дифференцировку клеток.
Полученные результаты важны для понимания фундаментальных процессов молекулярной эволюции человека, отмечают авторы исследования. Созданная на их основе база данных RetroSpect станет полезным инструментом для дальнейших исследований в этой области, изучения молекулярных сигнальных путей, задействованных в развитии онкологических заболеваний.
Читать далее:
Найдена неожиданная и еще необъяснимая особенность за пределами Млечного Пути
На CES 2024 показали гаджет «из будущего»: он все делает сам
Найдена галактика, которая просто не может существовать
На обложке: Изображение от Freepik