Новые эпигенетические паттерны в регуляции клеточной судьбы

Учёные из Института биомедицинских исследований Фридриха Мишера (FMI) опубликовали в журнале Nature результаты, выявившие новые эпигенетические паттерны, регулирующие клеточную судьбу. Эти паттерны динамически формируются факторами транскрипции в зависимости от типа клетки и стадии развития. Их идентификация позволяет делать выводы об истории и будущем клеток и может помочь в понимании процессов, ведущих к таким заболеваниям, как рак.

Исследователи обнаружили, что белки, связывающиеся с ДНК (факторы транскрипции), оставляют специфические молекулярные «отпечатки пальцев», целенаправленно манипулируя эпигенетическими метками на ДНК.

Ключевые результаты исследования:

• Учёные из лаборатории Дирка Шюбелера (FMI) и группы вычислительной биологии Михаэля Штадлера сравнили паттерны метилирования стволовых клеток и нейрональных предшественников.
• Были обнаружены регионы ДНК с особенно низким уровнем метильных групп — LMRs (low methylated regions). Эти регионы уникальны для каждого типа клеток.
• LMRs расположены в областях генов, контролирующих транскрипцию и, следовательно, клеточную судьбу.
• Факторы транскрипции целенаправленно способствуют формированию паттерна LMR. Без их действия ДНК остаётся метилированной и плотно упакованной.
• LMRs динамичны и меняются в зависимости от стадии развития клетки.

Значение работы:

• Парадигмальный сдвиг: Результаты демонстрируют прямую связь между факторами транскрипции и метилированием ДНК, что возвращает акцент на роль факторов транскрипции в контроле клеточной судьбы.
• Практическое применение: Данные, собранные в рамках мировых проектов по расшифровке эпигенома различных типов рака, теперь можно использовать для реконструкции процессов, приведших к заболеванию. Это позволяет относительно просто и надёжно идентифицировать нарушенные клеточные процессы и белки.