Учёные разработали инструмент для изучения эпигенетики смертельного паразита

Эпигенетические модификации на хвостах гистонов — белков, вокруг которых наматывается ДНК, — меняют структуру хроматина, «запечатывая» или, наоборот, делая ДНК доступной для транскрипции генов.

Учёные из Рокфеллеровского университета под руководством Джорджа А. М. Кросса и аспиранта Т. Николая Сигела впервые составили полногеномную карту эпигенетических изменений у паразита Trypanosoma brucei, вызывающего африканскую сонную болезнь. Это стало возможным благодаря созданию специальных инструментов, так как гистоны трипаносом сильно отличаются от гистонов других организмов, и коммерчески доступные антитела для их изучения не подходили.

Ключевые результаты исследования:

• На основе предыдущей работы, в которой были впервые идентифицированы модификации гистона H4 у T. brucei, был создан специфический антитела к ацетилированной форме этого гистона.
• С помощью этого антитела учёные смогли выделить модифицированные гистоны вместе с намотанной на них ДНК и определить все места в геноме, где встречается эта модификация.
• Оказалось, что ацетилирование 10-го аминокислотного остатка в хвосте гистона H4 происходит у всех вероятных сайтов начала транскрипции в геноме паразита. Это указывает на роль данной модификации как «посадочной площадки» для факторов транскрипции, которая помогает раскрыть структуру хроматина.
• Исследование всех вариантов гистонов (у трипаносом каждый основной гистон имеет один вариант) показало, что два варианта маркируют сайты окончания транскрипции, а два других — вероятные сайты её начала, причём последние всегда встречаются вместе.
• Эти два варианта гистонов в сайтах начала делают гистоновый комплекс нестабильным. Нестабильные гистоны выбрасываются из структуры хроматина, что приводит к его разрыхлению и делает ДНК более доступной для факторов инициации транскрипции.

Это открытие даёт важные подсказки о том, как запускается транскрипция у смертельного паразита. Блокировка этого процесса может стать новым способом борьбы с заболеванием.

Источник: Genes and Development 23(9) 1063-1076 (1 мая 2009) «Four histone variants mark the boundaries of polycistronic transcription units in Trypanosoma brucei».