В клетках организма некоторые белки имеют жизненно важное значение для определения того, какие гены активны, а какие отключены. Теперь исследователи из Копенгагенского университета и Мемориального онкологического центра имени Слоуна-Кеттеринга обнаружили, какие белки необходимы для поддержания надлежащей генетической регуляции.
Все более чем 200 различных типов клеток в нашем организме содержат одну и ту же ДНК. Какие из этих экспрессируемых генов определяют каждый тип клеток. Поэтому важно, чтобы активность генов контролировалась с большой точностью.
Таким образом, стволовая клетка может развиться во что угодно, от кожи до костной клетки, в зависимости от того, какие части генома экспрессируются.
Исследователи из исследовательской группы профессора Кристиана Хелина в течение нескольких лет работали над тем, чтобы понять механизмы, контролирующие активность или неактивность гена. Это исследование имеет решающее значение для понимания того, как клетки становятся специализированными и сохраняют свою идентичность, нормального эмбрионального развития и того, как могут развиваться различные заболевания.
В новом исследовании исследователи, работающие в Центре биотехнологических исследований и инноваций (BRIC) и Центре биологии стволовых клеток Фонда Ново Нордиск (DanStem) в Копенгагенском университете, а также в Мемориальном онкологическом центре имени Слоана Кеттеринга в Нью-Йорк добился новых важных результатов.
Результаты были недавно опубликованы в научном журнале Molecular Cell и дают представление о том, как эпигенетические механизмы контролируют активность генов.
«Кроме того, результаты могут оказать влияние на будущее лечение некоторых видов рака, связанных с исследуемым белковым комплексом, включая лимфому, лейкемию и особый тип рака мозга, который часто наблюдается у детей», - говорит Кристиан. Хелин, профессор BRIC и директор по исследованиям Мемориального онкологического центра имени Слоана Кеттеринга.
Включение и выключение
Один из ключевых белковых комплексов, который регулирует включение или выключение генов, называется PRC2. Чтобы гарантировать, что комплекс связывается с нужными местами в геноме, ряд других белков связан с PRC2.
В недавно опубликованной статье исследовательская группа изучила важность шести различных белков, связанных с PRC2, и группа показала, что все шесть белков помогают направлять PRC2 в нужные места в геноме.
В 15 различных комбинациях исследователи удаляли ассоциированные белки из эмбриональных стволовых клеток один за другим. Таким образом, исследователи смогли изучить вклад каждого белка в активность и связывание комплекса PRC2 с определенными областями. Выяснилось, что способность находить путь к нужным местам генома сохранялась до тех пор, пока из стволовых клеток не были удалены все шесть ассоциированных белков.
Это открытие удивило исследователей, говорит ведущий автор исследования, постдоктор Йонас Хёйфельдт:
'Мы предположили, что каждый из ассоциированных белков отвечает за свою область, куда должен направляться комплекс PRC2. Вместо этого мы увидели, что все они внесли свой вклад в места, где связывается комплекс. Пока остается хотя бы один из ассоциированных белков, способность остается неизменной», - говорит он.