Новый метод выявляет «гипердоступное» окно в свежереплицированной ДНК

В исследовании, опубликованном в Cell, учёные из Институтов Глэдстоуна совершили значительный прорыв в изучении репликации ДНК. Они разработали новый метод RASAM (replication-aware single-molecule accessibility mapping), который сочетает длинное прочтение последовательности ДНК с предсказательной моделью искусственного интеллекта. Это позволило впервые детально наблюдать, что происходит в минуты и часы после образования новой ДНК.

Ключевое открытие: большие участки свежеобразованной ДНК остаются «гипердоступными» в течение многих часов. Это означает, что ДНК легко доступна для других белков, включая те, что участвуют в регуляции генов. В отличие от зрелой ДНК, упакованной в нуклеосомы, новая ДНК частично развёрнута и остаётся «свободной».

Значение: Это открытие меняет базовое понимание биологии и имеет важные последствия для медицины. Например, при раке, характеризующемся быстрым делением клеток, лекарства могли бы нацеливаться на это транзиторное состояние уязвимости после репликации. Также этот период доступности можно использовать для влияния на экспрессию генов с целью предотвращения болезней.

Эксперименты также показали, что повышенная доступность регулируется в специфических местах на цепях ДНК, где начинается процесс экспрессии генов. Однако остаются нерешённые вопросы, в том числе о том, как защищаются новообразованные клетки.

«Наша способность лечить болезни зависит от точности наших измерений. Вот почему эти новые инструменты так важны — теперь мы можем визуализировать ранее невидимые области генома», — говорит руководитель исследования Виджай Рамани.