Что происходит, когда важные гены теряются?

С научной точки зрения, «плохой» ДНК не существует, хотя мы часто виним её в непослушных волосах, неуклюжести или плохих садоводческих навыках. Однако существует «мусорная» ДНК.

Гетерохроматин — это плотные пучки ДНК, которые часто содержат гены, которые наши клетки хотят «заглушить», либо потому что они не нужны, либо потому что они повторяются. Эти гены «замолкают» с помощью белкового «кляпа», в то время как гены, которые мы хотим экспрессировать (так называемый эухроматин), активируются.

Иногда важный ген — тот, который нам нужен активным — ошибочно оказывается в «мусорной» ДНК. Учёные давно задавались вопросом, как такие гены активируются. Теперь исследователи из Университета Брандейса, возможно, решили эту загадку.

Майкл Марр, доцент кафедры биологии, опубликовал статью в журнале Molecular and Cellular Biology этим летом совместно с Джоном Лисом из Корнеллского университета, Джессикой Трейсман из Медицинской школы Нью-Йоркского университета и бывшим научным сотрудником Брандейса Шэрон Марр, ныне работающей в Массачусетской больнице общего профиля.

Транскрипция ДНК в РНК — невероятно сложный процесс, который до сих пор не до конца изучен. В 1990-х годах Роджер Корнберг, профессор структурной биологии Стэнфордского университета, обнаружил огромный мультибелковый комплекс, который он назвал Медиатором и который помогает активировать транскрипцию. За это открытие Корнберг получил Нобелевскую премию.

Медиатор, присутствующий в каждом эукариотическом организме от дрожжей до человека, состоит из десятков субъединиц. Однако некоторые из этих субъединиц встречаются только в клетках животных. Одна из них, Med26, долгое время считалась маркером активных генов эухроматина.

Тем не менее, Марр и его коллеги обнаружили Med26 в гетерохроматине — впервые эта субъединица была замечена среди неактивных генов. По словам Марра, либо Med26 выполняет совершенно новую роль, либо она находится там, чтобы находить «потерянные» гены и активировать их.

«Похоже, что Med26 привязана к «глушителю» и, возможно, активирует важные гены, которые оказались потеряны в «мусорной» куче», — говорит Марр.

Марр и его команда изучали Med26 у Drosophila — впервые эта субъединица была изучена на интактной животной модели. Команда обнаружила, что хотя клетки и органы могут развиваться без Med26, организм в целом погибает, если эту субъединицу удалить.

«Med26 необходима для многоклеточной жизни и участвует как в работе активных, так и «молчащих» генов, — говорит Марр. — То, как именно это происходит, — следующий большой вопрос».