Как зиготы сортируют импринтированные гены

Исследователи из Института Людвига по исследованию рака, Калифорнийского университета в Сан-Диего и Исследовательского института Торонто раскрыли часть загадки о том, как оплодотворенные яйцеклетки (зиготы) определяют, какие копии родительских генов будут использоваться, а какие проигнорированы.

Экспрессия импринтированных генов определяется только одной копией из родительского генетического вклада. У человека известно не менее 80 таких генов. Их некорректная работа может приводить к наследственным синдромам (Прадера-Вилли, Ангельмана) или заболеваниям вроде рака.

Ученые под руководством Бин Рена детально описали, как дифференциальное метилирование ДНК в двух родительских геномах мыши задает основу для избирательной экспрессии импринтированных генов. Этот процесс, иногда называемый эпигенетической регуляцией, включает добавление метильных групп к цитозину (одному из оснований ДНК), что изменяет экспрессию генов, направляя эмбриональный рост.

Используя технологию глубокого секвенирования, разработанную в Институте Солка, исследователи обнаружили 1952 динуклеотидных последовательности в геноме мыши с метилированием, специфичным для родительского происхождения. Эти последовательности образовали 55 дискретных кластеров, включающих все известные дифференциально метилированные области зародышевой линии и 23 ранее неизвестные области.

Также был обнаружен уникальный тип метилирования в мозге, ранее наблюдавшийся только в эмбриональных клетках. Его специфичность указывает на вероятную важную биологическую функцию.