Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Генетика и Геномика.
Ученые наконец выяснили, почему мутация в гене TET2 часто связана с такими заболеваниями, как диабет, болезни сердца, инсульт, воспалительные заболевания и определенные виды рака. Этот ген связан с другими генами, которые воздействуют на ДНК, и исследователи теперь обнаружили, что TET2 влияет на РНК; TET2 модифицирует определенные молекулы РНК химическими метками, влияя на упаковку ДНК. Таким образом, когда в TET2 происходит мутация, это может привести к различным проблемам. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Экспрессия генов, кодирующих белки, должна тщательно контролироваться, и клетки используют различные способы активации и деактивации экспрессии генов. Мы знаем, что метильные группы иногда добавляются к ДНК; эти химические модификации помогают регулировать активность генов.
В последние годы ученые также показали, что молекулы матричной РНК, которые служат посредниками между генами и кодируемыми ими белками, также могут быть модифицированы метильными группами. Метилирование РНК все чаще признается важным регулятором экспрессии генов у растений и животных.
В этом исследовании ученые показали, что TET2 может контролировать частоту модификации РНК, называемой m5C. Эта модификация привлекает молекулу под названием MBD6, которая влияет на упаковку ДНК. Упаковка ДНК необходима для клеток; геном должен физически помещаться внутри них. Упакованная ДНК и сопутствующие белки известны как хроматин. Различные области ДНК также должны быть физически доступны, чтобы гены могли правильно экспрессироваться, поэтому хроматин тесно связан с тем, как экспрессируются гены.
TET2 также позволяет хроматину быть более рыхлым во время развития, когда клетки быстро меняются и делятся. Но у взрослых TET2 должен держать ДНК под более строгим контролем. Если этого не происходит, могут возникнуть серьезные проблемы. Эти открытия могут объяснить, почему мутации TET2 так часто связаны с определенными видами рака и другими заболеваниями; они могут иметь множество последующих влияний на различные гены.
"Если у вас есть мутация TET2, вы заново открываете этот путь роста, который в конечном итоге может привести к раку, особенно в крови и мозге, поскольку этот путь, похоже, наиболее важен в развитии крови и мозга", - объяснил старший автор исследования и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза Чуань Хе, профессор Чикагского университета.
Это исследование также выявило потенциальные новые мишени для лекарств. "Мы надеемся получить из этого серебряную пулю, чтобы избирательно избавляться только от раковых клеток, нацеливаясь на этот конкретный путь, активированный из-за потери TET2 или IDH", - сказал Хе.
Работа имеет важные последствия для понимания хроматина и экспрессии генов в целом. Известно, что другой тип метилирования РНК, называемый m6A, влияет на экспрессию генов, воздействуя на структуру хроматина, но это исследование показало, что m5C также может влиять на экспрессию генов через хроматин. Профессор Хе предположил, что может существовать еще много подобных модификаций РНК хроматина, которые изменяют экспрессию генов, и они просто ждут своего открытия.
"Это представляет собой концептуальный прорыв", - сказал Хе. "Это не только предлагает мишени для терапии нескольких заболеваний, но мы также дополняем общую картину регуляции хроматина в биологии. Мы надеемся, что реальное влияние будет очень высоким".
Источники:
- Nature
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Генетика и Геномика.