Новый метод точно определяет важные белки регуляции генов
Ученые из Университета штата Пенсильвания разработали и продемонстрировали новую методику картирования белков, которые считывают и регулируют хромосомы — нитевидные структуры внутри клеток, несущие гены. Конкретный порядок, в котором эти белки связываются с содержащими ДНК нуклеосомами вдоль хромосомы, определяет, сформируется ли клетка мозга, клетка печени или раковая клетка. До сих пор было чрезвычайно трудно определить, где именно такие белки связываются с хромосомой, и, следовательно, как они работают. Новая методика точно определяет их местоположение и потенциально позволяет получать высокодетализированные "снимки" белков в процессе регуляции или сбоя регуляции целого генома.
Исследование будет опубликовано 18 января 2012 года в качестве Advance Online Publication в журнале Nature. Связанная работа этих же ученых недавно была опубликована в журнале Cell.
Исследовательский процесс, которым руководил профессор молекулярной биологии Б. Франклин Пью при участии аспиранта Хо Сун Ри, начался с использования молекулярного инструмента — экзонуклеазы — для удаления ДНК, не связанной с одним из белков-регуляторов генов. Затем они определили нуклеотидную последовательность для каждого оставшегося пучка ДНК, связанного с белком — последовательность четырех основных компонентных оснований ДНК, обозначаемых A, T, C и G. "Преимущество этой методики, называемой ChIP-exo, перед другими заключается в ее способности сузить любое место связывания в масштабах миллионов и миллиардов нуклеотидных геномов до точности около одного нуклеотида", — сказал Пью. "Это улучшение примерно аналогично переходу от низкого разрешения 240p к телевизору высокой четкости 1080p. Оно дает беспрецедентный взгляд на то, как регулируются гены".
Методика ChIP-exo также устраняет значительную часть шума в системе детекции, который мешает другим методам. Более "чистая" методика выявляет в 2–5 раз больше мест связывания, предоставляя гораздо более полную картину того, какие гены регулируются конкретным белком, а также более широкое понимание их структурной организации в геномах. Наличие более полной картины позволяет ученым детальнее понять, как работают генетические пути при нормальном развитии человека или как они дают сбой при болезни.