Клетки более устойчивы к изменениям окружающей среды, чем считалось ранее

Исследователи из Торонто обнаружили, что клетки более устойчивы к изменениям окружающей среды, чем предполагалось. Это открытие позволит учёным более точно интерпретировать наблюдения за действием лекарств или мутаций на клетки, выращенные в лаборатории, что важно для понимания клеточных функций и разработки новых методов диагностики и лечения.

В статье, опубликованной в журнале Science, группа сообщает, что клетки пекарских дрожжей используют одну и ту же сеть генетических взаимодействий для координации роста в ответ на широкий спектр различных условий среды.

Исследование основано на предыдущей работе, опубликованной в Science в 2016 году, в которой была установлена сеть из ~900 000 взаимодействий между всеми ~6000 генами дрожжей. Эта глобальная генетическая сеть дрожжей является уникальным референсным ресурсом — единственной полногеномной картой генетических взаимодействий для любой клетки.

Существовала обеспокоенность, что гены могут менять своих партнёров по взаимодействию в зависимости от среды клетки, что означало бы, что молекулярная "проводка" динамична. Чтобы проверить это, учёные протестировали репрезентативный набор из 30 000 полногеномных взаимодействий в 14 различных условиях среды, включая альтернативный источник пищи, осмотическое давление и различные лекарства.

Ключевой результат: подавляющее большинство — более 90% — взаимодействий, впервые выявленных в референсной карте, оставались неизменными во всех условиях. Лишь 7% взаимодействий были новыми, то есть обнаружены впервые и только в некоторых средах. Эти новые взаимодействия обычно возникали между генами, участвующими в разных клеточных процессах.

Сейчас команда, включая профессора Джейсона Моффата, работает над созданием первой референсной карты для человека — огромной задачи, учитывая большее количество генов (~20 000) и 200 миллионов возможных взаимодействий между ними. Однако, основываясь на данных по дрожжам, исследователи уверены, что человеческая карта будет столь же стабильна и будет отражать фундаментальную биологию независимо от переменных, таких как тип клеток или условия роста.