Новооткриените молекули не се типични протеини. Многу од нив се толку мали или необични што истражувачите мораа да им дадат своја категорија. „Користевме нови техники за да му дадеме име на она што го откривме. Видовме потенцијал за понатамошни истражувања, па формално дефиниравме сè и го направивме достапно за други научници“, објаснува педијатрискиот онколог Себастијан ван Хеш од центарот „Принцеза Максима“ во Холандија.

Темен геном и темен протеом

Долго време се веруваше дека само мал дел од нашата ДНК содржи гени кои го контролираат производството на протеини, додека огромното мнозинство од геномот беше отфрлено како „ѓубре“ ДНК без вистинска улога. Во последниве години, научното разбирање значително се продлабочи. Откриено е дека овој занемарен пејзаж на ДНК содржи широк спектар на прекинувачи и контроли кои дејствуваат врз регулираните гени, понекогаш наречени „темен геном“.

„Влегуваме во особено возбудлива фаза во биологијата“, вели генетичарот Норберт Хибнер од Центарот „Макс Делбрик“ во Германија. Најновото истражување дава докази дека темниот геном не само што делува како регулатор, туку создава и свој „темен протеом“ – протеини кои не се вклопуваат во конвенционалната дефиниција.

„Знаеме дека моменталниот список на познати протеини не дава целосна слика“, вели ван Хиш. „Со оваа студија, покажуваме дека илјадници занемарени генетски секвенци придонесуваат за темниот протеом, произведувајќи нова класа на молекули слични на протеини, таканаречени микропротеини, кои досега ни беа недостижни.“

Макотрпниот процес на откривање

Откритието е направено со голем труд. Истражувачите започнале со список од 7.264 кандидатски региони на ДНК, познати како неканонски отворени рамки за читање (ncORF). Претходните истражувања сугерирале дека овие региони може да бидат вклучени во градењето на протеините, но не било јасно колку од нив всушност произведуваат детектабилни молекули.

Со анализа на 3,7 милијарди податоци собрани од 95.520 одделни експерименти, за кои беа потребни околу 20.000 часа компјутерско време, тимот идентификуваше 1.785 микропротеини. „Беше посебен момент кога сфативме: ова е навистина нешто ново!“, се сеќава ван Хиш.

Запознајте се со „пептидите“

Само мал број од овие темни протеини личат на конвенционалните; многу се многу помали. Затоа, истражувачите им дале ново име, „пептидини“, за да ја истакнат нивната специфичност. Иако тие може да функционираат како стандардни протеини, во моментов е нејасно што всушност прават повеќето од нив.

„Тукушто почнуваме да разбираме што нуди овој темен протеом“, вели Џон Пренснер, педијатриски невроонколог на Универзитетот во Мичиген. „Ова е како трејлер за филм. Ги гледаме контурите на нешто што би можело фундаментално да го промени начинот на кој ја гледаме човечката биологија.“

Врска со ракот

Поранешна верзија на ова истражување беше објавена во 2024 година. Оттогаш, тимот го усвои терминот пептидин и идентификуваше еден специфичен пептидин со специфична функција. Овој темен протеин, произведен од генот OLMALINC, за кој претходно се сметаше дека не е кодирачки, се чини дека е поврзан со преживувањето на клетките на ракот. Кога истражувачите го деактивираа во лабораторија, клетките на ракот имаа тешкотии со растот.

Ова не само што покажува дека пептидините можат да бидат функционални како обичните протеини, туку сугерира и дека тие би можеле да станат корисна компонента на идните терапии. „Исклучително сме возбудени што наредните години ќе отворат нови врати за справување и лекување на човечки болести како што е ракот“, вели Пренснер.

Нови можности за лекување на болести

Сè уште има долг пат пред да може да се користи во третман, бидејќи треба да се направат многу повеќе истражувања за пептидите, но потенцијалот е огромен. Се чини дека нашата ДНК е многу поактивна и пофункционална отколку што се сметаше претходно.

„Откривањето на стотици пептидини го прави видлив еден огромен и претходно занемарен слој од геномот и значително го проширува познатиот протеом“, заклучува Хибнер. „Разбирањето на нивните улоги би можело да го трансформира начинот на кој ги проучуваме човечките болести, вклучувајќи ги и кардиоваскуларните нарушувања, и да открие сосема нови терапевтски можности.“

Истражувањето е објавено во списанието „Nature“ .