Новое исследование проливает свет на темные области нашего генетического наследия

Результаты исследования дают новое понимание того, как изменения в метилировании ДНК способствуют развитию заболеваний. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Communications.

Актуальность проблемы

Более половины нашего генома состоит из транспозонов, последовательностей ДНК, которые напоминают древние, вымершие вирусы. Транспозоны обычно заглушаются процессом, известным как метилирование ДНК, но их активация может привести к серьезным заболеваниям. 

О транспозонах известно очень мало, но исследователям в рамках международного проекта по сотрудничеству впервые удалось изучить, что происходит, когда метилирование ДНК теряется в клетках человека. Даже когда наша ДНК не повреждена, экспрессия и поведение наших генов могут измениться. Это может происходить различными способами, в том числе посредством метилирования ДНК, химического процесса, который отключает гены и другие части нашего генома, такие как транспозоны. 

Транспозоны — прыгающие гены — иногда их называют темной частью нашего генома и состоят они из переносимых последовательностей ДНК, которые могут вызывать генетические изменения, например, если они интегрированы в ген. Эти транспозоны часто заглушаются во время развития плода, особенно путем метилирования ДНК.

Материалы и методы обследования

Исследователи использовали технику редактирования генов с помощью CRISPR / Cas9, чтобы успешно отключить метилирование ДНК в нервных стволовых клетках человека в лаборатории.

Результаты научной работы

«Иногда, однако, метилирование ДНК нарушается. Ученые показали, что это имеет большое значение в развитии в некоторых раковых опухолей и при некоторых психоневрологических заболеваниях. Метилирование ДНК используется в качестве мишени для лечения некоторых типов рака, таких как лейкемия, но нам все еще не хватает знаний о том, почему это работает только для определенных видов рака», — объясняет автор исследования Йохан Якобссон (Johan Jakobsson), научный сотрудник Лундского университета (Lund University).

На самом деле, мы очень мало знаем о роли транспозонов в нашей ДНК. Исследователи из Лунда придерживаются одной теории, согласно которой метилирование ДНК ингибирует те части генома, которые не используются, но только теперь стало возможным изучить, что происходит, когда этот процесс удаляется из клеток человека.

«Результаты были очень удивительными. При ингибировании метилирования ДНК клетки мышей погибали. Но когда метилирование ДНК было остановлено в стволовых клетках нерва человека, клетки выживали и активировали определенный набор транспозонов. Эти транспозоны в свою очередь влияет на многие гены, которые важны для развития нервных клеток», — объясняет Йохан Якобссон.

Введение

Йохан Якобссон считает, что результаты исследования открывают потенциал для совершенно нового понимания того, как потеря метилирования ДНК влияет на наш геном при различных заболеваниях, но он также подчеркивает, что исследование проводилось на культивируемых клетках в лаборатории. Теперь исследователи хотят изучить, что произойдет, если ингибировать метилирование ДНК в раковых клетках, например, при глиобластоме.

Авторы другого исследования утверждают, что варианты ДНК значительно влияют на распределение жира в организме.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


 
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Хусаинов Руслан Халилович / автор статьи
Должность - Главный редактор, автор статьей E-mail для связи - [email protected] Врач - ультразвуковой диагностики, детский травматолог-ортопед  г. Санкт-Петербург.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: