Новый метод для детального изучения клеточного стресса

Стресс в клетках организма является как причиной, так и следствием воспалительных заболеваний или рака. Клетки реагируют на стресс, чтобы защитить себя. Исследователи из Цюрихского университета разработали новую технику, которая позволяет изучать фундаментальный ответ на стресс — АДФ-рибозилирование хроматина — с гораздо большей детализацией, чем раньше. В долгосрочной перспективе этот метод может помочь найти способы блокировать патологические процессы.

Когда клетки подвергаются стрессу, запускаются различные механизмы репарации и детоксикации для защиты от повреждений. Стресс вызывается факторами окружающей среды или реакцией организма на воспаление и может привести к раку или сердечно-сосудистым заболеваниям. Клетки реагируют, химически модифицируя различные белки, что меняет их активность и функцию. АДФ-рибозилирование — центральный ответ в этой стрессовой реакции: ферменты присоединяют или удаляют небольшие молекулы в специфических участках белка, активируя или деактивируя его. Эта реакция запускает каскад процессов, позволяющих клетке адаптироваться к стрессу и выжить.

Ключевой аспект — поддержание здоровья хромосом, несущих генетическую информацию. Хромосомы организованы так, что ДНК обёрнута вокруг белков, образуя хроматин. Давно известно, что некоторые из этих белков подвергаются АДФ-рибозилированию при определённых стрессовых условиях, что помогает клетке справляться с повреждениями. Однако до сих пор было неясно, где именно на хроматине происходит это модифицирование. Подходящих методов для ответа на этот вопрос не существовало.

Новый метод позволяет лучше понять клеточную реакцию на стресс

Группа исследователей из Департамента молекулярных механизмов заболеваний (бывшего Института ветеринарной биохимии и молекулярной биологии) Цюрихского университета разработала новую технику под названием "ADPr-ChAP". Она позволяет идентифицировать сайты хроматина, которые модифицируются после клеточного стресса.

"Эта новая техника теперь позволит более детально исследовать, где и как АДФ-рибозилирование хроматина регулирует его структуру и связанные с хроматином процессы, такие как репликация ДНК, репарация ДНК или транскрипция", — говорит профессор Майкл О. Хоттигер, руководивший исследованием.

"Техника позволит нам гораздо точнее определить, какие белки подвергаются АДФ-рибозилированию на уровне всего генома и в специфических локусах. Это поможет нам лучше понять, как клетка реагирует на определённый стресс", — заключает Хоттигер.

Теперь у научного сообщества есть надёжный инструмент для идентификации молекулярных сигнальных путей, играющих центральную роль в клеточных стрессовых ответах. В конечном итоге исследователи хотят найти новые способы вмешательства в патологические процессы в организме, такие как те, что преобладают при хроническом воспалении и раке.