Обнаружен путь, регулирующий распад ресничек перед делением клетки
В клетках человеческого тела волосовидные выросты — реснички — действуют как антенны, принимая сигналы из окружающей среды. Перед делением клетки каждая ресничка должна сначала сформироваться, а затем распасться (укоротиться или отторгнуться).
Хотя многие гены, участвующие в формировании ресничек, уже изучены, о генах, контролирующих их распад, известно мало. Мутации в таких генах могут вызывать педиатрические заболевания (цилиопатии), влияющие на развитие скелета, сердца и мозга.
Исследователи из Йельского университета с помощью геномных технологий идентифицировали серию генов, образующих путь, ответственный за распад первичных ресничек (неподвижных ресничек в некоторых клетках). Результаты опубликованы в Science Advances.
Методология: от CRISPR к CRISPRa
Ранее лаборатория использовала технологию редактирования генов CRISPR для «нокаута» (отключения) каждого гена в геноме, чтобы найти гены, необходимые для построения ресничек.
В новой работе учёные «перевернули» подход, применив CRISPRa (CRISPR activation). Эта вариация технологии позволила усилить активность каждого гена в геноме и выявить, какие гены приводят к потере ресничек при их сверхэкспрессии.
Ключевые открытия
- Были обнаружены два гена — F2R и SARM1, — сверхэкспрессия которых вызывает потерю ресничек. Вместе они формируют ключевой путь для их контролируемого распада, регулируя баланс между сборкой и разборкой.
- При анализе физиологической роли этого пути исследователи обнаружили, что мутировавшие гены у пациентов с фокальной кортикальной дисплазией (неврологическое расстройство, вызывающее судороги) включают несколько генов из того же пути распада ресничек.
Это совпадение указывает на потенциальную ключевую роль дисфункции ресничек в развитии фокальной кортикальной дисплазии.
Перспективы
Манипулирование этим путём может помочь в разработке методов лечения заболеваний, вызванных избыточным распадом ресничек, включая потенциально фокальную кортикальную дисплазию.
Исследователи планируют продолжить изучение роли дисфункции ресничек при этом заболевании, а также её возможной связи с другими состояниями, включая рак.