Все, что делает нас уникальными, содержится в нашей ДНК. Однако еще более двадцати лет назад была выдвинута гипотеза, что человек — это результат не только его генетического кода, но и информационных сигналов, определяющих, как код складывается внутри клеток организма. Теперь, нидерландские физики-теоретики подтвердили, что второй слой информации действительно существует.

Белки являются строительными «кирпичиками» нашего организма. Через последовательность из четырех основных азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот — гуанина, аденина, тимина и цитозина — ДНК диктует, какие белки и в каком количестве вырабатывать. Хотя клетки в нашем организме содержат одинаковую последовательность ДНК, из них получаются разные органы. Это позволяет предположить, что в клетках протекают дополнительные процессы.

Молекулы ДНК упакованы в наши клетки чрезвычайно плотно. Если взять отдельную клетку и распутать все молекулы ДНК, которые в ней имеются, то их суммарная длина будет около двух метров. Одна из теорий начала 80-х годов предполагала, что механические свойства ДНК определяют, как отдельные молекулы складываются внутри клетки. От этого зависит, как считывается генетический код, что является дополнительным слоем информации в верхней части последовательности азотистых оснований в спирали ДНК.

Группа исследователей во главе с Гельмутом Шейзелем из Лейденского института физики провела компьютерное моделирование для проверки гипотезы. Физики получили убедительные доказательства того, что механические сигналы на самом деле существуют. Для этого ученые передавали разупорядоченные сигналы нитям ДНК двух организмов — хлебопекарных дрожжей и делящихся дрожжей — и обнаружили, что их молекулы ДНК складываются по-разному.

Полученными результатами команда объясняет, что мутации в ДНК зависят от двух вещей: от уникальной нуклеотидной последовательности и от механической структуры ДНК, которые влияют на то, как считывается генетический код, а также на тип и количество вырабатываемых организмом белков.