Отслеживание "пультов дистанционного управления" генов

В развивающемся эмбрионе разные гены включаются в разных клетках, чтобы сформировать мышцы, нейроны и другие части тела. Внутри ядра каждой клетки генетические последовательности, известные как энхансеры, действуют как пульты дистанционного управления, включая и выключая гены. Учёные из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге (Германия) теперь могут видеть — и предсказывать — точный момент активации каждого такого "пульта" в реальном эмбрионе. Их работа опубликована в журнале Nature Genetics.

Стефан Бонн, Роберт Зинцен и Шарль Жирардо из лаборатории Айлин Фарлонг в EMBL обнаружили, что специфические комбинации хроматиновых модификаций — химических меток, которые способствуют или препятствуют экспрессии генов — наносятся на энхансеры и удаляются с них в строго определённое время в ходе развития, включая или выключая эти "пульты управления".

"Наш новый метод предоставляет информацию, специфичную для типа клеток, о статусе активности энхансера и гена в развивающемся многоклеточном эмбрионе", — говорит Фарлонг.

Учёные изучили известные энхансеры и сравнили активные и неактивные из них в клетках типа мезодермы на определённом этапе развития плодовой мушки. Они отметили, какие хроматиновые модификации есть у каждого из этих энхансеров, и обучили компьютерную модель точно предсказывать, активен энхансер или нет, основываясь исключительно на наличии у него определённых хроматиновых меток.

В будущем учёные планируют использовать этот метод для изучения взаимодействия между статусом активности энхансера и наличием ключевых регуляторных белков, называемых факторами транскрипции, на разных стадиях эмбрионального развития и в разных типах тканей. Это позволит создать всё более полную картину того, как из одной клетки развивается сложный организм.