В клетках организма некоторые белки имеют жизненно важное значение в отношении того, какие гены активны или выключены. Теперь исследователи из Копенгагенского университета и онкологического центра Memorial Sloan Kettering обнаружили, какие белки необходимы для поддержания правильной генетической регуляции.

Все более 200 различных типов клеток в нашем теле содержат одну и ту же ДНК. Какие из этих генов экспрессируются, определяют каждый тип клеток. Поэтому важно, чтобы активность генов контролировалась с большой точностью.

Таким образом, стволовая клетка может развиваться 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 пониманием механизмов, которые контролируют, является ли ген активным или неактивным. Это исследование имеет решающее значение для понимания того, как клетки становятся специализированными и поддерживают свою индивидуальность, нормальное эмбриональное развитие и как могут развиваться различные заболевания.

В новом исследовании исследователи, работающие в Центре биотехнологических исследований и инноваций (BRIC) и Центре биологии стволовых клеток Novo Nordisk (DanStem) в Университете Копенгагена, а также в онкологическом центре Memorial Sloan Kettering в Нью-Йорке достигли принципиально новых 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 изученным белковым комплексом, включая лимфому, лейкоз и особый тип рака головного мозга, который часто наблюдается у детей ».

Кристиан Хелин, профессор, БРИК и директор по исследованиям, Мемориальный онкологический центр им. Слоана Кеттеринга

Включение и выключение

Один из ключевых белковых комплексов, который регулирует включение или выключение генов, называется PRC2. Чтобы гарантировать, что комплекс связывается с правильными 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 связанные белки из эмбриональных стволовых клеток одну за другой. Таким образом, исследователи смогли изучить вклад каждого белка в активность и связывание комплекса PRC2 с конкретными участками. Было обнаружено, что способность находить путь к нужным местам в геноме оставалась неизменной до тех пор, пока все шесть связанных белков не были удалены из стволовых клеток.

Это открытие удивило исследователей, говорит ведущий автор исследования, Постдок Йонас Хойфельдт:

«Мы предположили, что каждый из ассоциированных белков отвечал за свою собственную область, куда должен направляться комплекс PRC2. Вместо этого мы увидели, что все они внесли свой вклад в места, где комплекс связывается. Пока оставался только один из ассоциированных белков, способность оставалась нетронутой », – говорит он.