Выявлен фактор, меняющий размер клеток печени в течение суток

Исследователи из Женевского университета (UNIGE) под руководством профессора Уэли Шиблера разработали новый метод скрининга, пытаясь понять, как синхронизируются биологические часы в организме. Их интересовало, как ритмичные сигналы в крови, контролируемые центральными часами в мозге, влияют на периферические органы.

Для идентификации белков-активаторов генов (транскрипционных факторов), участвующих в этом процессе, команда создала оригинальную технику Synthetic Tandem Repeat PROMoter (STAR-PROM) скрининг.

Суть метода STAR-PROM

  • Учёные построили библиотеку из около 850 синтетических промоторов с уникальными характеристиками и люминесцентными маркерами.
  • Каждая из этих последовательностей ДНК была вставлена в культуру человеческих клеток.
  • Затем клетки инкубировали с человеческой плазмой, собранной в разное время суток.

Ключевое открытие

С помощью этого метода было обнаружено, что суточные колебания сигнала в плазме циклически активируют транскрипционный фактор serum response factor (SRF).

  • SRF активирует множество генов и участвует в ключевых клеточных процессах.
  • Он пополнил список циркадных транскрипционных факторов.
  • Учёные показали, что SRF активируется в противофазе у людей и крыс, что связано с их дневной и ночной активностью соответственно.

Неожиданный эффект: изменение размера клеток печени

Исследование выявило удивительный факт: клетки печени грызунов меняют свою структуру в течение дня.

  • Их средний размер увеличивается примерно на 50% к концу ночи.
  • Активация SRF сопровождается ремоделированием клеточного скелета (цитоскелета), что приводит к морфологическим изменениям в зависимости от активности.
  • Ранее считалось, что цитоскелет довольно стабилен, но оказалось, что он сильно меняется в соответствии с циркадным ритмом.

Значение технологии STAR-PROM

Эта пионерская технология имеет широкий потенциал:

  • Библиотека из 850 элементов, созданная за полтора года, позволит идентифицировать большинство факторов, модулирующих экспрессию генов в конкретном контексте.
  • Применения метода практически безграничны: изучение действия лекарств, исследование сигнальных путей, поиск новых регуляторов при любом стимуле.

Работа, проведённая в сотрудничестве с CHUV в Лозанне и Лондонским исследовательским институтом, опубликована в журнале Cell.