Белки-«проводники» доставляют ключевой фермент Tet2 к ДНК для дифференцировки клеток

Развитие организма начинается с оплодотворённой яйцеклетки, которая дифференцируется в сотни специализированных типов клеток. Этот процесс регулируется избирательной активацией и подавлением генов с помощью транскрипционных факторов. Важную роль играют и ферменты, модифицирующие ДНК или белки, её упаковывающие. Мутации в таких белках часто приводят к раку.

Исследователи из Центра геномной регуляции (CRG) и их коллабораторы изучили фермент Tet2, играющий ключевую роль в формировании плюрипотентных стволовых клеток и дифференцировке клеток крови. Tet2 химически модифицирует ДНК, способствуя экспрессии генов, но не может связываться с ДНК самостоятельно.

Учёные обнаружили, что Tet2 доставляется к определённым участкам ДНК с помощью специфических белков-партнёров. Они идентифицировали три транскрипционных фактора, каждый из которых направляет фермент к разным наборам генов-мишеней, необходимым для определения судьбы клетки.

«Наши данные помогли ответить на открытый вопрос в этой области, актуальный не только для эмбрионального развития, но и для репрограммирования клеток и рака», — объясняет Томас Граф, руководитель исследования.

Исследование также выявило неожиданный механизм: транскрипционные факторы могут рекрутировать Tet2 к специфическим участкам ДНК без вытеснения нуклеосом (белков, упаковывающих ДНК). Это представляет собой новый способ взаимодействия транскрипционных факторов с геномом.

«Наши результаты будут полезны для исследователей, работающих с лейкемией и другими типами рака, в которых задействован Tet2. Это пример того, как фундаментальные исследования базовых механизмов регуляции генов могут иметь медицинское применение», — отмечает первый автор работы Хосе Луис Сардина.