Исследователи составили полную карту хрупких участков генома дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Группа доктора Франсуа Робера из Института клинических исследований Монреаля (IRCM) в сотрудничестве с командой доктора Даниэля Дюроше из Исследовательского института Сэмюэля Луненфельда и Университета Торонто совершила технический прорыв: они картировали все хрупкие участки генома живого организма — почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Метод, использованный исследователями, применим и к человеку. Исследование опубликовано в журнале Nature Structural and Molecular Biology.

S. cerevisiae — модельный организм, широко используемый в молекулярной биологии для изучения базовых клеточных процессов, таких как регуляция экспрессии генов, репликация ДНК или, как в данном случае, репарация ДНК. ДНК, формирующая генетический материал наших клеток, постоянно подвергается стрессу, угрожающему её целостности. В среднем ДНК в каждой из наших клеток ежедневно получает около 1 миллиона повреждений. Если их не репарировать, эти повреждения могут привести к раку. К счастью, в клетке существуют механизмы для обнаружения и починки таких повреждений. Давно известно, что некоторые области генома более уязвимы для повреждений, чем другие. Однако полный список таких хрупких участков до сих пор составлен не был.

Анализируя вновь идентифицированные хрупкие сайты, учёные сделали неожиданное открытие. Оказалось, что многие из них расположены в областях генома, содержащих неактивные гены. «Это наблюдение стало довольно неожиданным, — прокомментировал доктор Робер, — поскольку предыдущие исследования, напротив, предполагали, что наибольшему риску подвержены наиболее активные гены». Продолжив исследование, учёные выяснили, что причиной повышенной хрупкости является способ «упаковки» неактивных генов. «Неактивные гены упакованы более плотно, чем активные, и наши результаты показывают, что именно эта упаковка делает их более уязвимыми. Это удивительно. Интуитивно можно было бы подумать, что плотная упаковка обеспечивает большую защиту».

Повреждения ДНК чаще всего происходят именно в этих хрупких участках и играют ключевую роль в развитии рака. Поскольку методы, использованные в данном исследовании, можно легко адаптировать для человеческих клеток, это ключевое для онкогенеза явление может быть изучено лучше.

Работа доктора Робера была поддержана Институтом исследований рака (ICR) Канадских институтов исследований здоровья (CIHR). Доктор Дюрочер получил финансовую поддержку от Канадского онкологического общества.