Учёные определили два белка, важных для деметилирования ДНК

Исследователи из Института молекулярной биологии (IMB) в Майнце обнаружили недостающий элемент в понимании того, как эпигенетические метки удаляются с ДНК. Работа по деметилированию ДНК проливает новый свет на фундаментальный процесс, важный для развития и таких заболеваний, как рак.

Эпигенетические процессы играют центральную роль при широком спектре заболеваний, включая сердечно-сосудистые, нейродегенеративные расстройства и рак. Один из ключевых процессов — метилирование ДНК, когда одна из четырёх оснований в ДНК животных помечается метильной группой, что обычно снижает активность окружающих генов.

В новой работе, опубликованной в Nature Structural and Molecular Biology, учёные IMB определили два белка — Neil1 и Neil2, — важных для деметилирования ДНК. «Эти белки — недостающее звено в цепочке событий, объясняющей, как ДНК может быть эффективно деметилирована», — заявил первый автор статьи Ларс Шомахер.

Интересно, что деметилирование ДНК, как было показано, задействует белки системы репарации ДНК, связывая эпигенетическую регуляцию генов с поддержанием целостности генома. Шомахер и коллеги выявили, что Neil1 и Neil2 не только защищают целостность ДНК, но и участвуют в её деметилировании. Их роль заключается в усилении активности другого белка — Tdg, имеющего центральное значение для этого процесса.

И Neils, и Tdg — белки, необходимые для выживания и развития. В экспериментах на ранних эмбрионах лягушки удаление любого из этих белков приводило к серьёзным нарушениям развития и гибели до достижения взрослой стадии.

Сбои в установке и удалении метильных меток на ДНК связаны с аномалиями развития и раком, когда клетки «забывают» свою специализацию и начинают бесконтрольно делиться. Понимание того, какие белки ответственны за деметилирование ДНК, поможет лучше изучить эти патологические процессы и может открыть новые подходы к разработке методов лечения.