Новый метод раскрывает скрытую информацию в коде ДНК

Генетики столкнулись с проблемой различения двух модификаций цитозина в алфавите ДНК — «шестого нуклеотида». Учёные не имели метода для точного определения местоположения этих модификаций в конкретных тканях или типах клеток.

Международная команда учёных разработала и протестировала метод под названием TAB-Seq, который решает эту задачу. Результаты опубликованы 17 мая в онлайн-издании журнала Cell.

Суть метода и открытия

• TAB-Seq позволяет напрямую измерять и картировать 5-гидроксиметилцитозин (5-hmC) во всём геноме с разрешением на уровне одного нуклеотида.
• Метод был применён к ДНК эмбриональных стволовых клеток человека и мыши.
• Исследования подтвердили, что модификации 5-метилцитозин (5-mC) и 5-hmC играют ключевую роль в фундаментальных процессах: дифференцировке клеток, развитии рака и функции мозга.

Ключевые различия и новые данные

• 5-mC обычно находится на «выключенных» генах и помогает их «заглушить».
• 5-hmC, как выяснилось, наиболее обильно представлена в областях генома, известных как энхансеры, которые регулируют активность генов. Это объясняет её важность в эмбриональных стволовых клетках и связь с лейкемией.
• 5-hmC обычно находится только на одной цепи ДНК, в отличие от симметричного расположения 5-mC.
• 5-hmC примерно в 14 раз менее распространена, чем 5-mC. Даже в местах её наибольшей концентрации она встречается примерно в 5 раз реже.

Значение и перспективы

• Метод TAB-Seq использует стандартные методы секвенирования ДНК нового поколения и, как ожидается, будет широко принят в эпигенетике.
• Поскольку 5-hmC в 10 раз больше в мозге, чем в стволовых клетках, её роль там может быть особенно важной. Метод уже применяется для детального картирования 5-hmC в развивающемся мозге.