Одним из самых глубоких изменений в жизни организма является то, что Антонио Хиральдез называет «эмбриональным половым созреванием»: этап, когда ранний эмбрион перестает получать инструкции от своей матери о том, как развиваться, и активирует свой собственный геном, чтобы дать толчок вместо этих инструкций. Этот критический этап, называемый переходом от матери к зиготе, происходит у всех эмбрионов, от актиний до человека. Однако пока неизвестно, как он регулируется в эмбрионе.
На этой неделе в журнале Nature Methods Хиральдез и его коллеги представляют новый способ расшифровки генетического кода, который эмбрионы используют для уничтожения многих материнских сообщений (мРНК) и стабилизации других. Хиральдез является профессором генетики в Школе медицины Йельского университета и был лауреатом премии 2016 года в Центре Уитмена MBL, где он провел часть этого исследования.
Метод, называемый RESA (анализ выбора элемента РНК), имеет широкое применение, говорит Хиральдез. «Это модульный метод, который мы можем использовать во многих контекстах, в зависимости от вопроса, который хочет задать исследователь, для анализа значения различных частей генома. Это молекулярный «Розеттский камень», который помогает нам расшифровать функциональные элементы внутри геном."
В этом случае они использовали RESA для определения стабильности или распада миллионов фрагментов РНК в эмбрионах рыбок данио, что, в свою очередь, дало информацию о генах, которые отключаются или активируются во время перехода от матери к зиготе..
Команда разработала RESA для рыбок данио, говорит Хиральдез, «но цель состоит в том, чтобы использовать его для многих различных видов, чтобы мы могли найти значимые «слова» или инструкции в геноме от кальмара до мыши и человека.«Он планирует продолжить испытания RESA на кальмарах и других системах морских моделей в MBL в следующем году, таких как морской еж и гребневики.
«Это та часть, которая меня больше всего волнует, MBL предлагает нам эту возможность протестировать RESA на многих видах», - говорит Хиральдез. «Это бесценно, это работа, которую невозможно выполнить больше нигде в мире».
«Благодаря MBL я понял, что мы так много знаем об одних видах и так мало о многих других», - говорит Хиральдез. «Но теперь, с новыми технологиями секвенирования, такими как RESA, мы действительно можем гораздо шире понимать биологию разных видов. Это действительно новая революция».