Разработан инструментарий для редактирования эпигенома для изучения регуляции генов

Учёные из группы Хакетта в EMBL Rome создали модульную платформу для программирования эпигенетических модификаций в любом участке генома. Результаты опубликованы в Nature Genetics.

Суть технологии

Система основана на CRISPR и позволяет точно наносить девять биологически важных хроматиновых меток (эпигенетических модификаций) в заданные области ДНК. Для измерения последствий использовали «репортерную систему», оценивающую изменения в экспрессии генов на уровне единичных клеток.

Ключевое открытие

Исследователи обнаружили новую причинно-следственную роль метки H3K4me3. Ранее считалось, что она лишь сопровождает процесс транскрипции. Оказалось, что искусственное добавление H3K4me3 в определённые участки ДНК само по себе увеличивает транскрипцию.

«Это был крайне захватывающий и неожиданный результат, противоречащий всем нашим ожиданиям», — отметила Кристина Поликарпи, ведущий автор исследования.

Значение работы

• Разработан инструмент для установления причинно-следственных связей между хроматиновыми метками и их функциями.
• Показано, что регуляция генов — это сложная сеть, зависящая от исходной структуры хроматина, лежащей в основе последовательности ДНК и локализации в геноме.
• Технология открывает путь как для фундаментальных исследований роли эпигенома в развитии и болезнях, так и для прецизионного программирования уровня экспрессии генов в медицинских приложениях.

Следующие шаги

Учёные планируют подтвердить выводы, воздействуя на гены в разных типах клеток и в большом масштабе, а также исследуют коммерциализацию технологии через стартап.