Joka viides ihmisen geeni ei ole "todellinen"
Uusi tutkimus voi muuttaa biolääketieteen kasvoja; ihmisen genomin todetaan sisältävän paljon vähemmän "todellisia" tai proteiineja koodaavia geenejä kuin aiemmin uskottiin.
1990-luvun alussa tutkijat ryhtyivät kartoittamaan ihmisen genomin koko DNA-sekvenssiä.
Niin sanotun ihmisen genomiprojektin tavoitteena oli löytää geneettiset yhteydet sairauksiin ja ymmärtää genomin eri osien toiminta ja rakenne, kuten mitkä geenit koodaavat proteiineja ja mitkä tekijät säätelevät geenien ilmentymistä.
Ihmisen genomiprojektin alkuperäiset tulokset ennustivat, että on 40 000 geeniä, jotka voivat koodata proteiineja, suuria molekyylejä, jotka ovat elintärkeitä kehon kudosten ja elinten hyvälle toiminnalle.
Projektin loppuessa vuonna 2003 arviot laskivat kuitenkin noin 20 000–25 000 proteiinia koodaavaan geeniin.
Siitä lähtien tutkijat ovat pyrkineet keksimään lopullisen proteomin - eli geenien avulla ilmaistavien proteiinien kokonaismäärän - ja keskittyneet ymmärtämään, kuinka näiden proteiinien geneettinen ilmentyminen mutatoituu useissa sairauksissa.
Tätä varten kansainvälinen tutkijaryhmä, jota johtaa Michael Tress, Espanjan kansallisen syöpätutkimuskeskuksen bioinformatiikkayksiköstä Madridista, Espanjasta, on nyt tutkinut proteiineja koodaavia geenejä käytettävissä olevien tärkeimpien proteomitietokantojen avulla.
Tress ja hänen kollegansa julkaisivat tutkimustuloksensa lehdessä Nukleiinihappojen tutkimus. Federico Abascal, Wellcome Trust Sanger -instituutista Hinxtonissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, on paperin ensimmäinen kirjoittaja.
Ainakin 2000 geeniä on ”pseudogeenejä”
Tutkijat vertasivat proteiineja kolmesta proteiinisekvenssien ja geneettisten merkintöjen kokoelmasta: GENCODE / Ensembl, RefSeq ja UniProtKB.
Tress ja työryhmä havaitsivat, että proteiineja koodaaviksi lueteltujen 22210 geenin kokonaismäärästä vain 19 446 esiintyi kaikissa kolmessa kokoelmassa.
Sitten he zoomasivat 2764 geenin eroa tutkimalla kokeellisia todisteita ja merkinnöistä saatavaa tietoa.
Todisteet osoittivat, että suurin osa näistä geeneistä oli ”koodaamattomia geenejä tai pseudogeenejä”.
Tutkijat havaitsivat myös, että 1470 ylimääräisellä geenillä - jotka oli lueteltu proteiinia koodaavina kolmessa kokoelmassa - ei ollut proteiineja koodaavien geenien toiminnallisia ominaisuuksia tai tyypillistä evoluutiota.
Siksi tutkijat "uskovat, että kolme viitetietokantaa yliarvioivat tällä hetkellä ihmisen koodaavien geenien määrän vähintään 2 000: lla, mikä monimutkaistaa ja lisää melua laajamittaisiin biolääketieteellisiin kokeisiin."
"Sen määrittäminen, mitkä potentiaaliset koodaamattomat geenit eivät koodaa proteiineja, on vaikea, mutta erittäin tärkeä tehtävä, koska ihmisen vertailuproteomi on perustutkimuksen peruspilaria ja tukee melkein kaikkia laajamittaisia biolääketieteen hankkeita."
Ohjeet tulevaa tutkimusta varten
Tress kertoo kuinka tutkijat vievät tuloksiaan eteenpäin. "Olemme pystyneet analysoimaan monia näistä geeneistä yksityiskohtaisesti", hän selittää, "ja yli 300 geeniä on jo luokiteltu koodaamattomiksi."
"Yllättäen", soittokellon kirjoittaja David Juan, "joitain näistä epätavallisista geeneistä on tutkittu hyvin ja niillä on yli 100 tieteellistä julkaisua, jotka perustuvat oletukseen, että geeni tuottaa proteiinia."
Tulokset voivat siis muuttaa biolääketieteen alaa sellaisenaan. Tarvitaan kuitenkin lisää tutkimusta.
"Todistuksemme", lisää Abascal, "viittaa siihen, että ihmisillä voi olla vain 19 000 koodaavaa geeniä, mutta emme vielä tiedä, mitkä [nuo] 19 000 geeniä ovat."
