Загадочная модификация ДНК важна для развития мозга мух

Учёные из Университета Эмори определили функцию загадочной модификации ДНК в развитии мозга плодовых мушек, что может дать ключ к пониманию её роли у человека. Результаты будут опубликованы в журнале Molecular Cell.

Хотя эпигенетика изучает изменения «над генами», большое внимание уделяется метилированию ДНК — химической модификации самой ДНК. Оно не меняет буквы ДНК (A, C, G, T), но влияет на её обработку клеткой, обычно «выключая» гены, что важно для дифференцировки клеток.

Наиболее изученная форма — метилирование цитозина (C). У дрозофил, несмотря на их полезность как генетической модели, его очень мало. Вместо этого у них присутствует метилирование аденина (N6-метиладенин), хотя его функция была неизвестна.

Генетики Бин Яо, Пэн Цзинь и их коллеги показали, что фермент, удаляющий метильную группу с аденина, критически важен для нейронального развития дрозофилы. Это важно, так как данный фермент относится к тому же семейству TET (ten-eleven translocation), что и деметилазы, удаляющие метилирование с цитозина у млекопитающих. Функция ферментов TET была открыта лишь в 2009 году.

Фермент у мух называется DMAD (DNA N6-methyladenine demethylase). Мухи с мутациями в гене DMAD не выживают на ранних стадиях развития. Отключение DMAD в мозге нарушало развитие грибовидных тел, отвечающих за обучение и память.

В ДНК мух N6-метиладенин редок (25 частей на миллион), но локализован в определённых участках генома. Его удаление ферментом DMAD было подтверждено in vitro.

Важным открытием стало то, что белки Polycomb, подавляющие транскрипцию генов, могут быть потенциальными «считывателями» N6-метиладенина. Исследователи показали, что эта модификация чаще встречается на участках связывания Polycomb, и эти белки предпочитают связываться с ДНК, содержащей N6-метиладенин.