Дрожжевой скрининг выявил гены, участвующие в хромосомных мутациях

Исследователи из Японии пролили свет на особый тип генетической мутации — крупные хромосомные перестройки (GCR). В новом исследовании, опубликованном в Communications Biology, команда из нескольких институтов под руководством учёных из Университета Осаки проанализировала дрожжи Schizosaccharomyces pombe, чтобы выявить два ключевых гена, участвующих в процессе GCR.

Учёные сосредоточились на центромере — области, важной для разделения хромосом во время деления клетки. Центромера содержит повторяющиеся последовательности ДНК, и известно, что GCR происходят в областях с повторами. Ранее было показано, что фермент Rad51, ключевой для рекомбинации ДНК, подавляет, а не способствует GCR в центромере, что оставалось загадкой.

Чтобы найти гены, участвующие в возникновении GCR, исследователи вводили мутации в дрожжи, лишённые Rad51, у которых наблюдается повышенный уровень GCR. Они искали клетки с пониженным уровнем GCR и обнаружили, что клетки с мутациями в генах Srr1 и Skb1 демонстрировали меньше GCR, что указывает на их роль в этом процессе.

Затем учёные удалили гены Srr1 и Skb1 у дрожжей, лишённых Rad51, и оценили частоту возникновения GCR. Клетки без Srr1 и клетки без Skb1 показали сниженные темпы GCR; клетки без обоих генов продемонстрировали ещё более низкие показатели.

Анализ показал, что Srr1 и Skb1 участвуют в образовании изохромосом — типа структурной мутации хромосомы. Потеря Srr1 или Skb1 приводила к значительному сокращению числа образующихся изохромосом.

Эти результаты представляют собой важный шаг к пониманию механизмов, лежащих в основе GCR в центромере. Поскольку GCR вовлечены в развитие нескольких генетических нарушений, включая рак, понимание процесса их формирования может продвинуть способность лечить определённые генетические заболевания.