Новый метод NET-CAGE улучшает понимание работы генетических энхансеров

Ученые из RIKEN Center for Integrative Medical Science, Istituto FIRC di Oncologia Molecolare (IFOM) и других институтов разработали новый метод NET-CAGE для изучения структуры энхансеров — некодирующих участков генома, активирующих специфические гены. Ранее считавшиеся «мусорной ДНК», эти области теперь ассоциируются с различными заболеваниями.

Энхансеры, в отличие от расположенных рядом с генами промоторов, действуют на расстоянии. Существующие методы их картирования имели ограничения: недостаточную чувствительность, неспособность точно определить местоположение или непригодность для работы с замороженными клетками.

NET-CAGE — развитие технологии CAGE, созданной в RIKEN для высокочувствительного выявления некодирующих регионов. Метод успешно протестирован на пяти распространенных линиях раковых клеток и применим к криоконсервированным клеткам.

Ключевые открытия:

• Выявлено около 20 000 новых энхансеров у человека.
• Промоторы активны в разных типах клеток, а энхансеры, как правило, функционируют только в одном конкретном типе клеток.
• Обнаружена топологическая связь между промоторами и энхансерами в соответствии с их клеточной специфичностью.
• Метод позволил с высоким нуклеотидным разрешением определить точное местоположение активных энхансеров внутри кластерных регионов, известных как «суперэнхансеры».

По словам ведущего исследователя Ясухиро Муракавы, энхансеры играют ключевую роль в формировании клеточно-специфичного транскриптома. Метод NET-CAGE открывает возможности для изучения многих аспектов биологии и может быть внедрен в медицину будущего.

Сейчас с помощью этой технологии создается комплексная карта активации энхансеров в организме человека. Интеграция этих данных с информацией о мутациях, связанных с болезнями, и онкогеномикой должна углубить понимание механизмов заболеваний.

Исследование опубликовано в журнале Nature Genetics.