Новый метод показывает, где ДНК находится в зоне риска в клетке
Исследователи из Каролинского института разработали новый метод секвенирования, позволяющий картировать пространственную организацию ДНК в клеточном ядре. Это выявляет, какие участки генома подвержены более высокому риску мутаций и повреждений ДНК. Метод описан в статье в журнале Nature Biotechnology.
ДНК в клетке организована в хромосомы, занимающие в ядре отдельные области — хромосомные территории. Пространственное расположение генов в трёхмерном (3-D) пространстве ядра сильно влияет на их считывание, но оставалось малоизученным.
Карты высокого разрешения
Команда под руководством доктора Магды Бьенко разработала новый геномный метод Genomic loci Positioning by Sequencing (GPSeq) для получения высокоразрешающих карт пространственной организации ДНК.
Метод основан на постепенном разрезании ДНК от периферии ядра к центру с последующим секвенированием области каждого разреза. Математическое моделирование позволяет реконструировать 3-D структуру генома и определить расположение генов и межгенных регионов вдоль радиуса ядра и относительно друг друга.
«Мы обнаружили, что пространственное распределение разных типов хроматина часто отличалось от ожидаемого, — говорит доктор Бьенко. — Картина не сводится к тому, что весь неактивный хроматин находится на периферии, а активный — в центре. Вместо этого существует градиент: активность возрастает от периферии к центру, хотя неактивный хроматин может обнаруживаться и в самом центре ядра».
Выявляет регионы в зоне риска
Знание локализации регионов в ядре позволяет картировать, где с наибольшей вероятностью происходят повреждения ДНК и мутации.
«Мы обнаружили, что мутации ДНК, часто встречающиеся при разных типах рака, обогащены в неактивном хроматине на периферии ядра. Это может быть связано с тем, что многие мутагены происходят извне клетки, — объясняет доктор Никола Кроссетто. — С другой стороны, разрывы ДНК и генные слияния гораздо чаще обнаруживаются в центре ядра, что, вероятно, связано с высоким уровнем транскрипции в этой области».