Изучение на уровне одной клетки: новая методика для исследования регуляции генов

Исследователи Франка Ранг и Ким де Лука из группы Йопа Кинда разработали методику EpiDamID, позволяющую одновременно измерять экспрессию генов и упаковку ДНК. Метод определяет локализацию модифицированных белков-гистонов, вокруг которых обёрнута ДНК. Эти модификации влияют на доступность ДНК и, следовательно, на активность генов. Результаты опубликованы в Molecular Cell.

Упаковка ДНК определяет активность генов

ДНК плотно упакована вокруг гистоновых белков в ядре клетки. Плотность этой упаковки регулируется посттрансляционными модификациями (ПТМ) гистонов. Например, добавление определённых молекулярных групп ослабляет упаковку, делая ДНК более доступной для белков и активируя гены в этом участке. ПТМ также могут напрямую распознаваться белками, запускающими транскрипцию.

Анализ одиночных клеток с помощью EpiDamID

Метод EpiDamID позволяет анализировать локализацию ПТМ на гистонах в одиночных клетках, в отличие от предыдущих методов, требовавших больших популяций клеток. Это даёт информацию о вариациях упаковки ДНК между отдельными клетками, а не об усреднённых данных.

Техника основана на DamID и требует очень малого количества материала. EpiDamID можно комбинировать с другими методами, например, микроскопией.

Перспективы

Группа Кинда планирует использовать EpiDamID в исследованиях раннего эмбрионального развития. Поскольку метод работает с малым количеством материала, он позволяет изучать самые первые деления эмбриона, когда он состоит всего из нескольких клеток.