Хромосомное «целование» становится менее загадочным

Исследователи изучили взаимодействие хромосом 12 и 17 в ядре клетки, чтобы понять фундаментальные свойства коммуникации между разными хромосомами. Работа Филиппа Маасса из лаборатории Фридриха Луфта в Центре молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка и Анки Вайзе из Йенского университета опубликована в EMBO Journal.

Исследователей заинтересовало ранее обнаруженное взаимодействие: длинный некодирующий РНК-локус CISTR-ACT на хромосоме 12 человека «целуется» (контактирует) с геном SOX9 на хромосоме 17. Они решили выяснить, насколько часто такие контакты встречаются в разных клетках у разных людей, и как выглядит взаимодействие целых хромосом 12 и 17.

Используя человеческие стволовые клетки и производные от них, команда установила, что взаимодействия между хромосомами 12 и 17 происходят часто у разных людей и имеют повторяющиеся паттерны. Даже в разных клетках (жировых, костных, хрящевых) одного и того же человека эти две хромосомы взаимодействовали в схожей степени и с похожей пространственной организацией.

Семья с короткими пальцами помогла в исследовании

Для дальнейшего изучения команда привлекла трехпоколенную семью с брахидактилией (короткими пальцами), у которой была обнаружена делеция на длинном плече хромосомы 2 (синдром делеции 2q37), затрагивающая ген гистондеацетилазы 4 (HDAC4).

Ученые задались вопросом, может ли эта делеция HDAC4 изменить межхромосомную коммуникацию и способствовать укорочению пальцев у пациентов. Они обнаружили, что в норме хромосомные взаимодействия происходят между тремя хромосомами: 2, 12 и 17. Однако делеция HDAC4 приводила к смещению межхромосомных контактов и нарушению взаимодействий между этими тремя хромосомами.

Таким образом, исследователи предполагают прямую связь между структурной хромосомной аберрацией, измененной архитектурой ядра и развитием генетического заболевания у человека. Эти данные о роли межхромосомной коммуникации в регуляции генов и организации генома важны для понимания как самой организации генома, так и развития болезней.