Согласно исследованию из Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании (University of Pennsylvania), опубликованному в Nature Biotechnology, новый метод секвенирования химических групп, прикрепленных к поверхности ДНК, открывает путь для лучшего выявления рака и других заболеваний. Эти химические группы отмечают одну из четырех «букв» ДНК в геноме.
Новый метод расшифровки эпигенетического кода ДНК
Чтобы обнаружить заболевание раньше и с повышенной точностью, исследователи все больше заинтересованы в анализе свободно плавающей ДНК.
«Мы надеемся, что этот метод предлагает возможность декодировать эпигенетические метки на ДНК из небольших и переходных популяций клеток, которые ранее были плохо изучены, чтобы определить, поступает ли ДНК из определенной ткани или даже опухоли», — сказал автор исследования Рахул Коли (Rahul Kohli), сотрудник кафедры биохимии и биофизики и медицины (Biochemistry and Biophysics, and Medicine).
Ученые из других стран исследовали эти модификации ДНК за последние два десятилетия, чтобы лучше понять и диагностировать множество заболеваний, в первую очередь рак. В течение последних нескольких десятилетий основные методы, используемые для расшифровки эпигенетического кода, основывались на химическом веществе, называемом бисульфитом. Хотя бисульфит оказался полезным, он также представляет собой серьезные ограничения: он не может отличить наиболее распространенные модификации цитозина в блоке ДНК, и, что более важно, разрушает большую часть ДНК, к которой он прикасается, оставляя мало материала для последовательности в лаборатории.
Материалы и методы обследования
Новый метод, описанный в этой статье, основан на том факте, что класс ферментов иммунной защиты, называемый ДНК-дезаминазами APOBEC DNA, может быть повторно использован для биотехнологических приложений. В частности, химическая реакция, управляемая дезаминазой, способна достигать того, что может делать бисульфит, но без вреда ДНК.
«Это технологическое продвижение открывает путь к лучшему пониманию сложных биологических процессов, таких как развитие нервной системы или прогрессирование опухоли», — сказал соавтор исследования Хао Ву (Hao Wu).
Результаты научной работы
Используя этот метод, ученые показали, что определение эпигенетического кода одного типа нейрона использует в 1000 раз меньше ДНК, чем требуется бисульфитно-зависимыми методами. Из этого нового метода можно было бы также дифференцировать две наиболее распространенные эпигенетические метки: метилирование и гидроксиметилирование.
«Мы смогли показать, что клетки расположенные вдоль генома, которые, по-видимому, модифицируются, на самом деле очень разные с точки зрения распределения этих двух меток», — сказал Коли. «Этот вывод предлагает важные и отличительные биологические роли для двух меток в геноме».
Авторы другого исследования утверждают, что аутизм связан с мутационным изменением в нуклеотидной последовательности ДНК.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
