Динамическая ДНК помогает защищаться от повреждения генов
Исследователи выявили свойства в защитной структуре ДНК, которые могут изменить представления учёных о человеческом геноме.
Молекулы, входящие в состав поддерживающего каркаса ДНК, — ранее считавшиеся статичными — претерпевают динамические и адаптивные изменения, чтобы защитить её от мутаций.
Это открытие имеет ключевое значение для понимания повреждения ДНК и организации генома и может повлиять на современные представления о связанных с ДНК заболеваниях, включая рак.
В человеческих клетках ДНК обёрнута вокруг белков, образуя хроматин. Хроматин защищает ДНК от повреждений и регулирует, какая генетическая информация может быть считана — процесс, известный как транскрипция.
Исследователи под руководством Эдинбургского университета показали, что химическое соединение под названием фактор прикрепления к каркасу А (SAF-A) связывается со специфическими молекулами, известными как caRNA, образуя защитную хроматиновую сеть.
Впервые было показано, что эта сеть является динамичной: она собирается и разбирается, что позволяет структуре быть гибкой и отзывчивой к сигналам клетки.
Кроме того, было обнаружено, что потеря SAF-A приводит к аномальному сворачиванию ДНК и способствует повреждению генома.
Ранее исследования на мышах показали, что SAF-A необходим для эмбрионального развития, а мутации гена SAF-A неоднократно обнаруживались в исследованиях по скринингу генов рака.
Учёные считают, что результаты проливают свет на то, как хроматин защищает ДНК от большого числа вредных мутаций — состояния, известного как генетическая нестабильность.
Исследование, опубликованное в журнале Cell, проводилось в сотрудничестве с Университетом Хериот-Ватт. Финансирование осуществлял Совет по медицинским исследованиям (MRC).
Ник Гилберт, профессор генетики из Института генетики и молекулярной медицины MRC Эдинбургского университета: «Эти открытия очень интересны и имеют фундаментальное значение для нашего понимания собственной ДНК, показывая, что хроматин является истинным хранителем генома. Результаты открывают новые возможности для исследований о том, как мы можем защититься от мутаций ДНК, которые мы наблюдаем при таких заболеваниях, как рак».
Передовые методы, использованные в исследовании, были разработаны Эдинбургским консорциумом по сверхразрешающей микроскопии, который поддерживается MRC, Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям и Советом по инженерным и физическим научным исследованиям.