Нуклеотиды — это только начало. Внутри ДНК нашли второй язык — геометрический. И именно он может управлять нашей эволюцией

Учёные Северо-Западного университета обнаружили в ДНК ещё один уровень информации — не химический, а геометрический. Новое исследование показывает, что трёхмерная структура молекулы сама по себе содержит систему закономерностей, с помощью которых клетки могут хранить данные, принимать решения и адаптироваться к изменениям среды.

На протяжении десятилетий считалось, что всё наследственное разнообразие объясняется комбинацией четырёх нуклеотидов — аденина, тимина, цитозина и гуанина. Однако команда биомедицинского инженера Вадима Бэкмана доказала: последовательность букв — лишь часть кода. Не меньшее значение имеет то, как ДНК упакована и свёрнута в пространстве. От конфигурации нитей зависит, какие гены активны, как они взаимодействуют и насколько устойчиво сохраняются клеточные функции.

Исследователи выяснили, что внутри ядра молекула ДНК образует компактные области — домены упаковки, напоминающие узлы памяти. Эти наноструктуры фиксируют нужные участки и регулируют их активность, обеспечивая стабильную работу генома. Со временем природа оптимизировала такую архитектуру, добившись того, чтобы информация не только хранилась, но и обрабатывалась с минимальными затратами энергии.

Эта закономерность объясняет, почему живые системы смогли стать столь сложными. Эволюция, по мнению авторов, ускорилась не за счёт появления новых генов, а благодаря тому, что организм научился перестраивать способы их использования, изменяя геометрию упаковки ДНК. Таким образом, сам геном можно рассматривать как вычислительную систему, которая выполняет операции, запоминает их результат и корректирует поведение клетки.

Бэкман отмечает, что принципы, заложенные в пространственной организации ДНК, удивительно схожи с механизмами работы искусственного интеллекта. В обоих случаях система обучается, оптимизирует внутренние связи и совершенствуется, опираясь на накопленные данные. Это открытие, по сути, объединяет биологию и вычислительные науки, показывая, что живые клетки — не просто носители информации, а динамические структуры, способные к самообучению.

Учёные также связывают нарушение структуры с процессами старения и развитием заболеваний. С возрастом клеточная организация теряет точность: сбиваются связи между доменами упаковки, что может привести к раку или нейродегенеративным патологиям. Расшифровка принципов этого кода позволит в будущем корректировать повреждённые участки и восстанавливать нарушенные механизмы памяти клеток.

Следующая цель исследователей — научиться управлять пространственными паттернами генома, чтобы восстанавливать нормальные режимы работы тканей и, возможно, создавать новые. Речь идёт не о редактировании генетических последовательностей, а о контроле над самой формой ДНК, определяющей её функциональные возможности.