Гены существуют не в изоляции. Подобно бусинам на шнурке, они расположены друг рядом с другом в молекуле хромосомной ДНК. До сих пор науке не было известно, влияет ли то, где именно находится ген, на то, как он работает. Новая научная работа сотрудников Института Науки и технологии (Institute of Science and Technology, Австрия) показала, что то, будет ли ген активен, и если да, то насколько, зависит от его ближайших соседей.

У живых организмов, будь то бактерии или люди, вид и функции зависят от того, как много «продукта» производит каждый ген, то есть от активности генов. Эта активность может меняться, если ген мутирует (мутация может быть наследственной). Такие мутации могут приводить к тому, что организм в целом будет лучше приспосабливаться к окружающей среде – или хуже. Например, бактерии, производящие больше белка, помогающего им справиться с антибиотиками, с большей вероятностью выживут и выработают устойчивость к препаратам. Профессор Калин Гуэт (Calin Guet) и его коллега Магдалена Стейнрюк (Magdalena Steinrück) выяснили, каким образом позиция гена изменяет его активность.

Ученые изменили ДНК бактерии Escherichia coli, разместив ген антибиотикорезистентности в разных местах ее хромосом. Этот ген дает микроорганизму возможность бороться с тетрациклином, антибактериальным препаратом. В начале эксперимента ген был практически не активен, но затем исследователи добавляли в окружающую бактерии среду все больше и больше антибиотика. Из-за этого активность гена повышалась. В зависимости от того, где именно в ДНК находился ген, бактерии могли выживать более или менее успешно, то есть соседние гены определяли, насколько активен будет ген устойчивости к антибиотикам. Специалисты пояснили, что некоторые типы мутаций могут происходить только «с одобрения» близлежащих генов. Результаты исследования являются жизненно важными, так как проблема антибиотикорезистентности и увеличения числа супербактерий остро стоит во всем мире.