Ученые нашли недостающее звено между участниками эпигенетического кода

За последние два десятилетия ученые пришли к пониманию того, что генетический код, находящийся в ДНК, представляет собой лишь часть проекта жизни. Все остальное берется из конкретных моделей химических ярлыков, которые накладываются на структуру ДНК, определяя, насколько плотно ДНК будет свернута и в какой последовательности доступные гены будут включены или выключены.

По мере того, как исследователи обнаруживали все больше и больше этих «эпигенетических» ярлыков, они начали задаваться вопросом, как все они связаны. Исследование, проведенное высшей медицинской школой при университете Северной Каролины, установило первый фактор взаимосвязи между двумя наиболее фундаментальными эпигенетическими метками у людей: модификацией гистона и метилированием ДНК.

В исследовании, которое было опубликовано 30 сентября 2012 г. в журнале „Nature Structural & Molecular Biology“, рассматривается белок под названием UHRF1 с точки зрения поддержания этих эпигенетических меток. Поскольку, как обнаружилось, белок при раке содержит дефект, данное открытие может помочь ученым понять не только, как микроскопические химические изменения, в конечном итоге, могут повлиять на эпигенетическую последовательность, но и дать ключ к разгадке основных причин заболевания и рака.

Всегда было подозрение, что фрагменты, отмеченные метилированием ДНК, могут быть связаны с другими эпигенетическими метками, такими, как модификации гистонов, и верность этого была доказана на подопытных организмах, таких как грибы и растения“, — сказал старший автор исследования Брайан Страл, кандидат наук, доцент кафедры биохимии и биофизики в высшей медицинской школе при университете Северной Каролины и член комплексного онкоцентра Лайнбергера при этом университете. „Но никому не удавалось сделать этот шаг в изучении клеток человека. Это было спорным с точки зрения того, соединены ли они на самом деле. Мы доказали, что связь есть“.

Страл, вместе с защитившим докторскую диссертацию Скоттом Ротбартом, внесли вклад в это открытие, используя сложную методику, разработанную в данной лаборатории под названием „пептидные скопления следующего поколения“. Сначала лаборатория Страла создала специфичные виды модификаций гистонов и разместила их на крошечных стеклянных пластинках, под названием „скопления“. Затем они использовали эти „скопления“, чтобы увидеть, как модификации гистонов повлияли на стыковку различных белков. Один белок — UHRF1 – выделялся из всех, потому что он связывал специфичную модификацию гистона (лизин-9-метилирование гистона H3) в случаях, когда другие не могли этого сделать.

Страл и его коллеги направили остальные свои эксперименты на понимание роли привязки UHRF1 к данной модификации гистонов. Они обнаружили, что в то время как другие белки, которые прикрепляются к этому эпигенетическому ярлыку, выбрасываются в определенной фазе клеточного цикла, митоза, UHRF1 находится поблизости. Важно отметить, что ассоциация белка с гистонами на протяжении всего клеточного цикла, как представляется, важна для поддержания другого эпигенетического ярлыка под названием метилирование ДНК. Результат оказался удивительным, потому что ученые ранее считали, что поддержание метилирования ДНК происходило исключительно во время одного этапа клеточного цикла, называемого репликацией ДНК.

Эта роль UHRF1 вне репликации ДНК, конечно, неожиданная, но, думаю, что это просто еще один метод гарантии того, что мы не потеряем информацию о нашей эпигенетической последовательности“, — сказал Страл.

Информационное агентство «MedNovelty»

Не забудьте добавить «MedNovelty» в источники новостей
Добавить сайт «MedNovelty» в мои источники Дзен.Новости
Добавить сайт «MedNovelty» в мои источники Google.News
Поделитесь новостью со своими друзьями!