В редком заболевании известный белок нарушает функцию генов
Международная команда учёных, изучая редкое генетическое заболевание, обнаружила, что комплекс белков, уже известный своей ролью в удержании хромосом вместе, также важен для регуляции экспрессии генов у человека. Исследование, опубликованное в открытом журнале PLoS Biology, может привести к созданию лучших диагностических инструментов для синдрома Корнелии де Ланге (CdLS) — мультисистемного заболевания развития.
Исследователи под руководством Яна Д. Кранца из Детской больницы Филадельфии изучили кохезин — белковый комплекс из как минимум четырёх белков, образующий кольцо вокруг хромосом во время деления клетки. Его давно установленная «каноническая» роль — контроль хроматид. Однако открытым оставался вопрос, что делает кохезин, когда клетки не делятся? Работа команды Кранца даёт часть ответа, став первым исследованием на человеческих клетках, которое идентифицировало гены, нарушенные при неправильной работе кохезина. Роль кохезина в нарушении экспрессии генов привлекает значительный научный интерес, особенно после недавнего открытия его возможной причастности к раку.
С помощью ДНК-микрочипов учёные провели полногеномный анализ мутантных клеточных линий от 16 пациентов с тяжёлой формой CdLS. Во всех клетках были мутации в гене NIPBL, который участвует в перемещении кохезина на хромосомы и обратно, или в генах, кодирующих компоненты самого комплекса кохезина. Команда выявила сотни генов, экспрессия которых была нарушена в образцах пациентов по сравнению со здоровыми людьми, а также обнаружила специфические профили экспрессии генов, уникальные для пациентов с CdLS. Важно, что уровни экспрессии нарушенных генов коррелировали с тяжестью заболевания.
«Мы обнаружили, что экспрессия генов тонко регулируется кохезином и геном NIPBL. Выявленные нами паттерны экспрессии генов имеют большой потенциал для использования в диагностическом инструменте для синдрома Корнелии де Ланге», — заявил Кранц. Он добавил, что профилирующие микрочипы могут быть разработаны как единая платформа для диагностики не только CdLS, но и других нарушений развития по образцу крови пациента.