Ένα στα πέντε ανθρώπινα γονίδια δεν είναι «αληθινά»
Νέα έρευνα θα μπορούσε να αλλάξει το πρόσωπο της βιοϊατρικής. το ανθρώπινο γονιδίωμα βρέθηκε να περιέχει πολύ λιγότερα «πραγματικά» ή που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, γονίδια από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι επιστήμονες ξεκίνησαν να χαρτογραφούν ολόκληρη την αλληλουχία DNA του ανθρώπινου γονιδιώματος.
Το λεγόμενο Human Genome Project είχε ως στόχο να βρει γενετικούς δεσμούς με ασθένειες και να κατανοήσει τη λειτουργία και τη δομή διαφόρων στοιχείων του γονιδιώματος, όπως ποια γονίδια κωδικοποιούν πρωτεΐνες και ποιοι παράγοντες ρυθμίζουν την γονιδιακή έκφραση.
Τα αρχικά αποτελέσματα του Προγράμματος Ανθρώπινου Γονιδιώματος προέβλεπαν ότι υπάρχουν 40.000 γονίδια που μπορούν να κωδικοποιήσουν πρωτεΐνες, μεγάλα μόρια που είναι ζωτικής σημασίας για την καλή λειτουργία των ιστών και των οργάνων του σώματος.
Ωστόσο, καθώς το έργο έφτασε στο τέλος του το 2003, οι εκτιμήσεις για τον αριθμό αυτό μειώθηκαν σε περίπου 20.000-25.000 γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες.
Από εκείνο το σημείο, οι επιστήμονες προσπαθούν να βρουν το τελικό πρωτότυπο - δηλαδή, τον συνολικό αριθμό πρωτεϊνών που μπορούν να εκφραστούν από τα γονίδια - και έχουν επικεντρωθεί στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η γενετική έκφραση αυτών των πρωτεϊνών μεταλλάσσεται σε διάφορες ασθένειες.
Για το σκοπό αυτό, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Michael Tress, από την Εθνική Μονάδα Βιοπληροφορικής του Εθνικού Κέντρου Ερευνών για τον Καρκίνο στη Μαδρίτη της Ισπανίας, εξέτασε τώρα τα γονίδια που θεωρούνται κωδικοποίηση πρωτεϊνών από τις κύριες διαθέσιμες βάσεις δεδομένων πρωτεόμων.
Ο Tress και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους στο περιοδικό Έρευνα νουκλεϊκών οξέων. Ο Federico Abascal, του Ινστιτούτου Wellcome Trust Sanger στο Hinxton, Ηνωμένο Βασίλειο, είναι ο πρώτος συγγραφέας της εφημερίδας.
Τουλάχιστον 2.000 γονίδια είναι «ψευδογόνα»
Οι ερευνητές συνέκριναν τα πρωτεώματα από τρεις συλλογές πρωτεϊνικών αλληλουχιών και γενετικών σχολιασμών: GENCODE / Ensembl, RefSeq και UniProtKB.
Ο Tress και η ομάδα διαπίστωσαν ότι, από τον συνολικό αριθμό 22.210 γονιδίων που αναφέρονται ως κωδικοποίηση πρωτεΐνης, μόνο 19.446 εμφανίστηκαν και στις τρεις συλλογές.
Στη συνέχεια, εστίασαν στη διαφορά 2.764 γονιδίων, εξετάζοντας τα πειραματικά στοιχεία και τις διαθέσιμες πληροφορίες από τους σχολιασμούς.
Τα στοιχεία έδειξαν ότι η πλειονότητα αυτών των γονιδίων ήταν «γονίδια που δεν κωδικοποιούν ή ψευδογόνα».
Επίσης, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι επιπλέον 1.470 γονίδια - τα οποία καταγράφηκαν ως κωδικοποίηση πρωτεΐνης στις τρεις συλλογές - δεν είχαν τα λειτουργικά χαρακτηριστικά ή την τυπική εξέλιξη των γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες.
Επομένως, οι ερευνητές «πιστεύουν ότι οι τρεις βάσεις δεδομένων αναφοράς υπερεκτιμούν σήμερα τον αριθμό των γονιδίων κωδικοποίησης ανθρώπου κατά τουλάχιστον 2.000, περιπλέκοντας και προσθέτοντας θόρυβο σε βιοϊατρικά πειράματα μεγάλης κλίμακας».
«Ο προσδιορισμός των πιθανών γονιδίων που δεν κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες είναι ένα δύσκολο αλλά ζωτικής σημασίας καθήκον, δεδομένου ότι το ανθρώπινο πρωτόσωμα αναφοράς είναι ένας θεμελιώδης πυλώνας των περισσότερων βασικών ερευνών και υποστηρίζει σχεδόν όλα τα μεγάλης κλίμακας βιοϊατρικά έργα».
Οδηγίες για μελλοντική έρευνα
Ο Tress μοιράζεται πώς οι ερευνητές προωθούν τα ευρήματά τους. «Καταφέραμε να αναλύσουμε λεπτομερώς πολλά από αυτά τα γονίδια», εξηγεί, «και περισσότερα από 300 γονίδια έχουν ήδη ανακαταταχθεί ως μη κωδικοποιημένα».
«Παραδόξως», κτυπά ο συν-συγγραφέας της μελέτης David Juan, «μερικά από αυτά τα ασυνήθιστα γονίδια έχουν μελετηθεί καλά και έχουν περισσότερες από 100 επιστημονικές δημοσιεύσεις με βάση την υπόθεση ότι το γονίδιο παράγει μια πρωτεΐνη».
Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν επομένως να αλλάξουν το πεδίο της βιοϊατρικής όπως το γνωρίζουμε. Ωστόσο, απαιτείται περισσότερη έρευνα.
«Τα στοιχεία μας», προσθέτει ο Abascal, «υποδηλώνει ότι οι άνθρωποι μπορεί να έχουν μόνο 19.000 κωδικοποιητικά γονίδια, αλλά ακόμα δεν γνωρίζουμε ποια [αυτά] 19.000 γονίδια».
