Новый метод секвенирования раскрывает "скрытую половину" генома
Исследователи из Корнеллского университета продемонстрировали, что технология высокоразрешенного картирования генома CUT&Tag позволяет изучать транспозоны — мобильные генетические элементы, составляющие половину человеческого генома. Работа опубликована в журнале iScience.
Транспозоны: от "мусорной ДНК" к ключевому игроку
- Транспозоны, ранее считавшиеся "мусорной ДНК", происходят от древних вирусов, интегрированных в геном наших эволюционных предков.
- Они играют критическую роль в иммунном ответе, неврологической функции, генетической эволюции, создании стволовых клеток и развитии плаценты.
- "Прыжки" транспозонов в новые позиции генома могут вызывать заболевания (гемофилия, некоторые виды рака), обеспечивать защиту от инфекций или приводить к эволюционным изменениям.
Проблема стандартных методов и решение CUT&Tag
Традиционные методы изучения генетического материала десятилетиями фокусировались на жидкой фракции клетки, отбрасывая твердый осадок.
Исследование показало, что именно в этой твердой фракции и находятся все транспозоны.
Технология CUT&Tag, разработанная в 2019 году для изучения хроматина, впервые позволила детально исследовать "транспозонную" половину генома, недоступную для стандартного секвенирования.
Будущие перспективы
По словам старшего автора Патрика Мерфи, это фундаментальное открытие открывает путь к "золотому веку" изучения транспозонов в ближайшие 5–10 лет, с широкими перспективами для:
- Медицины: разработки более целенаправленных методов лечения рака (некоторые терапии уже активируют транспозоны для атаки на опухоль иммунной системой), лечения болезней, терапии бесплодия.
- Сельского хозяйства: создания новых улучшенных культур.
- Фундаментальной науки: понимания развития организмов, видообразования и эволюции.