Исследователи стволовых клеток обнаружили неизвестные ранее паттерны метилирования ДНК
Учёные из Центра регенеративной медицины и исследований стволовых клеток UCLA впервые обнаружили ранее неизвестный паттерн в метилировании ДНК — процессе, влияющем на функцию клетки через изменение экспрессии генов. Это открытие может иметь значение для предотвращения некоторых видов рака и коррекции дефектов в линиях человеческих стволовых клеток.
Команда обнаружила взаимосвязь между метилированием ДНК и позиционированием нуклеосом, которые упаковывают и регулируют доступ к ДНК в ядре клетки. Открытие было сделано с использованием высокопроизводительного секвенирования ДНК для изучения участков с высоким уровнем метилирования.
Исследование было опубликовано 30 мая 2010 года в онлайн-версии рецензируемого журнала Nature.
Механизм и значение открытия
- Молекулы, компактизирующие ДНК, — это нуклеосомные коровые частицы. Каждая из них имеет около 147 пар оснований ДНК, обёрнутых вокруг себя.
- Метилирование ДНК важно для регуляции генов, играющих роль в дифференцировке эмбриональных стволовых клеток и развитии некоторых видов рака.
- Учёные обнаружили, что ДНК, обёрнутая вокруг нуклеосом, метилирована сильнее, чем связующие участки ДНК между нуклеосомами.
- Это указывает, что позиционирование нуклеосом влияет на паттерны метилирования ДНК по всему геному, а ферменты ДНК-метилтрансферазы предпочтительно метилируют ДНК, связанную с нуклеосомами.
Работа была начата на модельном растении Arabidopsis, а затем повторена на человеческих стволовых клетках, где были обнаружены сходные паттерны.
Потенциальные последствия
- Борьба с раком: Паттерны метилирования ДНК нарушаются при раке, что часто "выключает" гены-супрессоры опухолей. Понимание клеточных механизмов, устанавливающих корректные паттерны метилирования, может в будущем привести к разработке методов контроля над этими процессами для предотвращения злокачественных образований.
- Регенеративная медицина: Поскольку метилирование ДНК важно для дифференцировки стволовых клеток, это знание может привести к разработке способов коррекции дефектов в линиях стволовых клеток.