Недавно возникшие гены играют ключевую роль в делении клеток
Ежедневно в нашем теле происходит около 330 миллиардов делений клеток. Этот фундаментальный процесс, клеточный цикл, существует с древнейших времен. Однако у сложных организмов он стал гораздо сложнее.
Ученые EPFL Ромен Форе и Сирил Пульвер создали детальный атлас активности генов в течение клеточного цикла человека. Исследование опубликовано в Cell Genomics.
Ключевые открытия:
- Исследователи сосредоточились на генах, кодирующих транскрипционные факторы — белки, управляющие активностью других генов.
- Было обнаружено, что некоторые из этих факторов, регулирующих прохождение клеточного цикла, возникли эволюционно недавно.
- Подавление активности этих новых факторов нарушало упорядоченное деление: клетки "застревали" на определенных фазах или теряли синхронность.
Примеры:
- ZNF519 — ген, обнаруженный только у приматов. Его отключение нарушало правильное копирование ДНК и замедляло рост клеток. ZNF519 действует как репрессор, напрямую связываясь с ДНК ключевых генов цикла.
- ZNF274 — белок, присутствующий у млекопитающих, но отсутствующий у рептилий и рыб. Он регулирует время репликации определенных участков генома перед митозом, что связано с поддержанием эпигенома и 3D-организацией ядра.
Значение:
Исследование показывает, что даже древнейшие процессы, такие как деление клеток, интегрируют новые генетические элементы, некоторые из которых специфичны для человека или приматов. Это имеет значение для понимания таких заболеваний, как рак, при котором клеточный цикл выходит из-под контроля, и может объяснить особенности некоторых болезней у людей по сравнению с другими млекопитающими.
Созданный атлас активности генов клеточного цикла доступен для исследователей по всему миру.