Новое исследование проливает свет на взаимосвязь между изменениями структуры генов и их ролью в организме. Структурная эволюция подразумевает модификации в ДНК-последовательностях, ответственных за синтез белков. Эти изменения способны влиять на свойства и функции белковых соединений, формируя их уникальные характеристики. В то же время регуляторная эволюция затрагивает механизмы управления активностью генов, определяя время и место их включения, что напрямую влияет на биологические процессы.
Прорыв в изучении молекулярных сетей
Несмотря на важность генетической эволюции, многие аспекты её влияния на сложные молекулярные системы оставались неясными. Особый интерес представляет изучение механизмов, связанных с развитием онкологических заболеваний. Для решения этой задачи учёные создали детальную модель человеческого интерактома — полной карты взаимодействий между молекулами в клетке. Модель, охватывающая более 600 тысяч взаимодействий, позволила проанализировать активность 4500 генов и 1900 молекулярных путей.
Удивительные закономерности эволюции
Результаты показали, что скорость структурных изменений генов снижается у тех из них, которые регулируют белки с множественными связями. При этом регуляторная эволюция сохраняет свою динамику независимо от количества взаимодействий. Это открытие подтверждает теорию о том, что ключевые для жизнедеятельности белки защищены от радикальных изменений, что обеспечивает стабильность биологических процессов.
Шаг к персонализированной медицине
«Наши данные свидетельствуют: роль гена в молекулярной сети определяет эволюционные ограничения. Это меняет представление о механизмах адаптации и открывает двери для новых исследований», — поделился доктор биологических наук Антон Буздин.
Полученные результаты имеют огромный потенциал для медицины. Понимание эволюционных закономерностей поможет в разработке методов ранней диагностики рака через отслеживание специфических мутаций. Кроме того, изучение белковых взаимодействий станет основой для создания высокоточных препаратов, способных воздействовать на болезнь точечно, снижая риски побочных эффектов.
Учёные уверены: дальнейшие исследования приблизят нас к эре персонализированного лечения, где терапия будет подбираться с учётом уникальных молекулярных особенностей каждого пациента.
