Kolik genů je vlastně v genomu?

Tahle otázka trápí biology už řadu let. Představa, že v genomu jsou geny řazeny za sebou jako kuličky na provázku, už dávno vzala za své. Nyní však V. G. Corces s kolegy publikoval výsledky, které naše představy o uspořádání genů v genomu změní ještě mnohem více.

Corcesova skupina se původně zabývala uspořádáním a strukturou proteinů buněčného jádra a strukturou chromatinu u octomilky (Drosophila). Jedním z genů, s nimiž pracovali, byl i gen označovaný jako mod(mdg4). Během studia tohoto genu byly zjištěny dvě mutace, které byly smrtelné pouze v případě, že se vyskytovaly na obou alelách zároveň. To je situace obvyklá i v případě jiných genů. Zároveň se ale ukázalo, že pokud je na jedné alele jedna letální mutace a na druhé alele druhá, tak je příslušný protein produkován dále. Zpočátku to nikdo nedovedl vysvětlit, zdálo se, že se stal nějaký omyl během experimentů. Nakonec se ale ukázalo, že všechno je mnohem složitější: 2,2kilobázový mRNA transkript genu mod(mdg4) se skládá celkem ze šesti exonů (samostatných úseků DNA), které jsou během transkripce spojeny a dohromady kódují příslušný protein. Ukázalo se, že exony I až IV jsou přepisovány z jednoho řetězce dvouřetězcové DNA a exony V a VI z druhého, komplementárního řetězce. Zdá se, že ony dvě mutace se vyskytovaly každá v jedné z těchto oblastí, a proto mohl být produkován funkční protein.

Tento proces lze vysvětlit několika způsoby: buď RNA-polymeráza nějakým způsobem přeskakuje z jednoho řetězce DNA na druhý, nebo se oba řetězce nějak propojují, anebo jsou čteny oba řetězce DNA a příslušné části dvou vzniklých molekul RNA jsou spojeny mechanizmem zvaným trans-splicing (sestřih). A právě tento mechanizmus je zřejmě odpovědný za pozorované jevy při transkripci genu mod(mdg4). Zmíněný proces byl znám již dříve, ale nepředpokládalo se, že by hrál při transkripci (přepisu) nějakého důležitého genu významnější roli. Tento objev vrhá zcela nové světlo na naše znalosti o struktuře genomu. Je možné, že se v genomu skrývá mnohem víc genů, než se dosud předpokládalo. To znamená, že i nedávno publikovaný odhad o 35 000 genech v lidském genomu může být značně podhodnocen. (Nature 409, 1000, 2001)