Биоинформатики обнаружили зеркальную симметрию в геноме E. coli

Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН сделали значительное открытие, обнаружив ранее неизвестную зеркальную симметрию в геноме кишечной палочки E. coli. В ходе исследования ученые выявили, что в геноме данной бактерии существуют зеркально-ссимметричные повторы, которые составляют примерно треть его структуры.

Сравнительный анализ показал, что аналогичное явление наблюдается также в 12 различных бактериальных геномах. Эти повторы содержат зеркально-комплементарные кодоны, что может иметь критическое значение для формирования трехмерной структуры ДНК, называемой нуклеотидом. На данный момент биологическая роль этих открытий остается неясной, однако их наличие свидетельствует о сложной организации бактериального генома.

В исследовании, опубликованном в журнале Symmetry, профессор Евгений Коротков и его команда использовали новый алгоритм, работающий на основе итеративного процесса, для выявления частотно-разнесенных повторов — фрагментов ДНК длиной от сотен до тысяч нуклеотидов. Этот метод позволил обнаружить 7873 повтора в геноме E. coli, 3166 из которых находились на противоположных цепях ДНК и пересекались.

Ученые выделили два класса зеркальных повторов. В первом классе наблюдается высокая частота оснований G, A/T и C в кодонах, тогда как во втором классе аналогичная закономерность отмечается с G, C и A/T. Эти находки подтверждают второе правило Чаргаффа о соотношении видов парных нуклеотидов, отмечая важность инверсий ДНК в формировании зеркальной симметрии.

Полученные результаты могут значительно продвинуть вперед понимание механизмов упаковки ДНК в бактериальных клетках и их регуляции.

]]>