Новые методы для изучения генной транскрипции: три исследования раскрывают правила упаковки ДНК
Три новаторские публикации исследователей из Центра физических наук и онкологии (PS-OC) Северо-Западного университета сообщают о важных методологических достижениях. Они позволят лучше понять, как регулируется экспрессия генов в нормальных и раковых клетках, что может привести к созданию более эффективных терапевтических средств.
Работы, опубликованные в журналах Nature Genetics, Nature Biotechnology и Nature, сосредоточены на нуклеосомах — основной единице упаковки ДНК — и могут помочь раскрыть правила, управляющие транскрипцией генов.
- Покойный Джонатан Уидом из Северо-Западного университета — старший автор статьи в Nature, описывающей новый метод картирования нуклеосом.
- Его давний соавтор Эран Сегал из Института Вейцмана в Израиле — старший автор двух статей, которые развивают их более раннее открытие «второго кода ДНК».
Шесть лет назад Уидом и Сегал сообщили в Nature об открытии второго кода ДНК, который объясняет расположение нуклеосом — шпулеподобных структур, в которых ДНК наматывается на белковый комплекс. Этот код определяет последовательности ДНК, которые благоприятствуют или препятствуют расположению нуклеосом, контролирующих доступ к ДНК.
Достижения исследований:
Работы группы Сегала (Nature Genetics и Nature Biotechnology):
- Разработана элегантная экспериментальная система для точного измерения влияния последовательностей ДНК, препятствующих образованию нуклеосом, на регуляцию транскрипции.
- Новая технология позволяет одновременно вводить десятки тысяч различных регионов ДНК в десятки тысяч живых клеток (каждый регион в отдельную клетку) систематическим образом и с высокой точностью измерять результат каждого изменения в рамках одного эксперимента.
- Продемонстрировано, что последовательности, благоприятствующие образованию нуклеосом, действительно оказывают значительное негативное влияние на транскрипцию (процесс копирования последовательностей ДНК в молекулы РНК).
Работа лаборатории Уидома (Nature):
- Описан новый метод, позволяющий картировать расположение нуклеосом в геноме с гораздо более высокой точностью, чем это было возможно ранее.
- Эта техника, в разработке которой major role сыграл Цзи-Пин Ван (руководитель биоинформатического ядра PS-OC), позволит не только лучше понять регуляцию транскрипции, но и другие особенности биологии ДНК.
Значение для онкологии:
Как отметил старший исследователь PS-OC Джонатан Лихт, становится всё яснее, что приобретённые мутации в механизме упаковки ДНК в хроматин являются основными драйверами развития опухолей у человека. Работа центра, включая эти новые исследования, позволила выяснить нормальные правила организации хроматина в клетке, что поможет понять, что идёт не так при раке и как это можно исправить.