Ключи к геному: как «пионерные факторы транскрипции» открывают упаковку ДНК
Ученые из Монреальского института клинических исследований раскрыли молекулярные механизмы, отвечающие за «распаковку» человеческого генома и экспрессию новых генов.
Исследование, проведенное в лаборатории Жака Друэна, директора Отделения молекулярной генетики IRCM, стало важным шагом в понимании фундаментальных механизмов работы генома.
Оно показало, как так называемые «пионерные факторы транскрипции» открывают хроматиновую упаковку генома, позволяя экспрессироваться ранее недоступным генам.
Открытие было опубликовано в январе в журнале Nature Structural & Molecular Biology.
Открытие хроматина — это фундаментальный эпигенетический регуляторный процесс, состоящий из множества этапов. По мере развития сложных организмов действие пионерных факторов необходимо для установления новых клеточных «судьб» (cell fates).
«Пионерные факторы — это главные регуляторы генома и эпигенома: любое нарушение их действия имеет серьезные последствия», — отметил Жак Друэн, профессор биохимии Университета Монреаля, аффилированного с IRCM.
Перспективы для лечения диабета и болезни Паркинсона
Понимание механизма действия пионерных факторов важно, поскольку они необходимы для перепрограммирования клеточной идентичности в терапевтических целях, например, для клеточной терапии диабета или болезни Паркинсона.
Кроме того, многие виды рака вызваны нарушением работы пионерных факторов, что делает их механизм действия мишенью для новых терапевтических подходов.
Контролируемая экспрессия генов необходима для развития сложных организмов: она реализует план, закодированный в нашем геноме. Когда мутации или эпигенетические нарушения «расстраивают» этот процесс, результатом могут быть множественные врожденные пороки развития, более или менее серьезные «дефициты» или рак.
Отделение молекулярной генетики IRCM изучает все эти механизмы — от их базовых принципов до применения в здравоохранении.
Друэн и его команда в последние годы внесли важный вклад в лучшее понимание механизма действия пионерных факторов, которые ремоделируют эпигеном для «спецификации клеточной судьбы».
В числе их открытий — новые регуляторы экспрессии генов, такие как подсемейство Pitx, которое контролирует: