Мутації в одних генах трапляються набагато рідше, ніж в інших. Відбувається так тому, що у ДНК-ремонтуючих білків є свої «улюбленці» в геномі, за якими вони стежать набагато ретельніше, ніж за іншими.
У нашій ДНК постійно щось псується: правильні нуклеотиди замінюються неправильними, якісь ділянки взагалі випадають, а якісь, навпаки, обзаводяться новими копіями. Такі пошкодження називаються мутаціями, і відбуваються вони як через зовнішні фактори (ультрафіолетове випромінювання, наприклад), так і через внутрішні, на зразок окислювального стресу, що супроводжує вироблення енергії в мітохондріях, або ж помилок клітинних машин, що займаються копіюванням ДНК. Якщо мутація потрапила в статеву клітку, вона може стати причиною спадкового захворювання. Але й в інших клітинах тіла пошкодження ДНК можуть завдати нам багато неприємностей - наприклад, спровокувати розвиток злоякісної пухлини.
Наші справи були б зовсім погані, якщо в клітинах не існували спеціальні молекулярні машини, які якраз ремонтують (репарують) мутували ділянки генів. Але, як виявилося, у таких машин є свої уподобання - за якимись генами вони стежать з більшою ретельністю. Виявили це Фран Супек (Fran Supek) і Бен Ленер (Ben Lehner) з Центру геномної регуляції при Європейській молекулярно-біологічній лабораторії (EMBL), які проаналізували ДНК з більш ніж 650 пухлинних зразків. Дослідників цікавили поодинокі нуклеотидні заміни, коли якась одна генетична «буква» раптом перетворюється на іншу, через що виникають точкові невідповідності між двома комплементарними ланцюгами ДНК. Таких
замін вдалося знайти 17 млн, які були досить нерівномірно розподілені: в якихось ділянках ДНК замін виявилося більше, в якихось - менше. Причина ж такого перекосу в тому, що, як пишуть автори роботи в статті в Nature, репаріючі білки чомусь деяким ділянкам хромосом приділяють більше уваги. Відповідно, тут ДНК знаходиться в кращому стані.
Іншими словами, деякі ділянки геному виявляються більш схильними до мутагенезу через те, що за ними просто погано стежать. У «улюбленцях» у ДНК-репаруючих машин ходять працюючі гени, якими клітина користується постійно. Що зрозуміло: випадки пошкодження в такому гені, і клітці миттєво стане недобре. Сплячі ж гени ремонтна система перевіряє, якщо можна так сказати, абияк. Проблема, однак, в тому, що неактивні ділянки ДНК в результаті мутації можуть прокинутися і запустити переродження в злоякісну пухлину. З іншого боку, якщо молекулярна машина, що ремонтує ДНК взагалі відключається (як буває у деяких різновидів раку), то дефекти в генах починають накопичуватися рівномірно, незалежно від того, чим ці гени зайняті в клітці.
Можливо, секрет протиракових ліків полягає не стільки в тому, щоб якось придушувати сам мутаційний процес, скільки в тому, щоб забезпечити належну активність репаруючих систем - щоб вони, скажімо, «перевиконували план», ретельно ремонтуючи по можливості всі гени, а не тільки якісь обрані. Ну а якщо відволіктися від практичних завдань і згадати про фундаментальну науку, то очевидно, що такі дослідження краще допомагають нам зрозуміти хід еволюції, яка як відомо, рухається саме завдяки генетичним мутаціям.