Учёные составили геномный атлас «внутренней рыбьей кишки»

Учёные обнаружили сеть генов и генетических регуляторных элементов в слизистой оболочке кишечника, которая оставалась удивительно неизменной от рыб до человека. Многие из этих генов связаны с человеческими болезнями, такими как воспалительные заболевания кишечника, диабет и ожирение.

Результаты, опубликованные в журнале PLOS Biology, устанавливают рыбу в качестве экспериментальной платформы для изучения того, как эта древняя генетическая информация — отточенная за 420 миллионов лет эволюции — контролирует развитие и дисфункцию кишечника.

Исследователи использовали сравнительный биологический подход. Они сгенерировали полногеномные данные из кишечных эпителиальных клеток четырёх эволюционно далёких видов: данио-рерио, колюшки, мыши и человека. Затем были созданы карты для каждого вида, показывающие не только уровень активности всех генов, но и расположение специфических генетических последовательностей или регуляторных элементов, которые включали и выключали эти гены.

Было обнаружено поразительное сходство между разными видами позвоночных. Учёные идентифицировали общий набор генов — сигнатуру кишечной эпителиальной клетки, — некоторые из которых имели общие паттерны активности в определённых областях вдоль кишечника. Более того, многие гены из этой консервативной сигнатуры ранее были связаны с различными человеческими болезнями.

Чтобы проверить, контролируется ли эта сигнатура общими регуляторными элементами, учёные пересадили различные регуляторные элементы от рыб, мышей и людей в эмбрионы данио-рерио. Эксперимент показал, что эти регуляторные «переключатели» работали в прозрачных рыбках, что указывает на замечательный уровень консервации.

Вывод: Кишечные эпителиальные клетки используют древнюю базовую программу, которая сохранилась у большинства позвоночных. Это открытие позволяет легче переносить результаты исследований между человеком и модельными организмами, такими как данио-рерио.