Как у мамы или папы? Некоторые клетки случайно экспрессируют версию гена одного из родителей

Обычно в развивающемся организме обе копии каждого гена (аллели) — одна от матери, другая от отца — активны или выключены одновременно. Однако иногда клетка начинает случайно использовать только одну копию гена из пары. Это явление называется моноаллельной экспрессией генов.

Исследование, опубликованное в Developmental Cell под руководством профессора Дэвида Спектора из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор, показывает, что это случайное событие гораздо чаще встречается в зрелых, дифференцированных типах клеток, чем в их стволовых клетках-предшественниках.

Ключевые выводы:

• Случайность процесса: Моноаллельная экспрессия является истинно случайным, а не детерминированным процессом.
• Связь с дифференцировкой: При сравнении эмбриональных стволовых клеток с дифференцированными клетками-предшественниками нейронов ученые обнаружили 5,6-кратное увеличение числа генов с моноаллельной экспрессией в дифференцированных клетках. Масштабная реорганизация в ядре клетки во время дифференцировки приводит к такой стохастической (вариабельной) экспрессии.
• Компенсация экспрессии: Удивительно, но 8% генов с моноаллельной экспрессией смогли повысить свой уровень экспрессии, чтобы компенсировать потенциальную нехватку белка.
• Влияние на здоровье: Поскольку моноаллельная экспрессия сокращает количество белка вдвое, это может иметь серьезные последствия для развития заболеваний. Например, клетка с половинной дозой белка-супрессора опухоли может стать «семенем» для рака.

Это исследование поднимает важные вопросы о том, как клетка регулирует количество производимого белка, где находится граница нормы и что становится «точкой невозврата» к болезни.