Подробное исследование живых клеток ставит под сомнение классическую модель регуляции генов

Исследователи из Университета Уппсалы (Швеция) впервые смогли изучить в живых клетках процесс регуляции генов с помощью белков-репрессоров. Классическая модель предполагает, что ген выключен, пока репрессирующий транскрипционный фактор связан с ДНК. Новое исследование показывает, что реальный процесс может быть сложнее.

Исследование опубликовано в онлайн-версии журнала Nature Genetics.

Учёные из группы профессора Йохана Эльфа смогли напрямую проверить взаимосвязь в живых клетках, измерив как скорости связывания и диссоциации транскрипционного фактора с индивидуальным сайтом связывания в бактериальной хромосоме, так и независимо измерив репрессию того же гена.

Исследователи обнаружили небольшие, но статистически значимые различия между измерениями для определённых регуляторных последовательностей ДНК. Это открывает новые возможности для понимания регуляции генов в живых клетках.

Одна из интерпретаций результатов заключается в том, что активное начало транскрипции удерживает регуляторную систему в неравновесном состоянии. Это означает, что для понимания регуляции генов необходимо выйти за рамки простой картины, предлагаемой равновесной статистической механикой.

Пока неясно, насколько это открытие применимо к другим генам и организмам, но тот факт, что исследователи обнаружили отклонения уже в первой изученной системе, предполагает, что явление может быть важным во многих случаях. Разработанный учёными метод single molecule можно использовать для изучения и этих случаев.