Генетические дирижеры: как два белка решают, что прочитает клетка
Представьте, что ваша ДНК — это библиотека, где некоторые книги намертво заперты в шкафах: два белка решают, какие именно.
Клетки нашего тела считывают ДНК как инструкцию — от этого зависит их работа. Если механизм ломается, включаются не те гены, и это приводит к раку или нарушениям в развитии нервной системы. Ученые из Женевского университета нашли два белка, которые контролируют этот процесс. Их открытие может стать основой для новых лекарств — более эффективных и безопасных.
Результаты опубликованы в издании Nature Communications.
Человеческая ДНК — это 20 тысяч генов, которые, если вытянуть в нить, растянутся на два метра. Чтобы уместить все это в микроскопической клетке, ДНК плотно упаковывается с помощью белков хроматина. Но в таком свернутом состоянии гены не работают — их нужно «открывать» в нужный момент. Если система дает сбой, клетка теряет свою идентичность. Например, в коже это может спровоцировать рак, а в нейронах — аутизм.
Хроматин — это комплекс ДНК и белков, который упаковывает геном в ядре клетки. Как скрученный ковер: чтобы прочитать нужный участок, его надо развернуть.
С помощью метода CRISPR-Cas9 ученые проверили более 20 тысяч генов и обнаружили два ключевых белка — MLF2 и RBM15. Они управляют процессом «распаковки» ДНК.
Это первый шаг к созданию лекарств, которые смогут точечно исправлять такие сбои, — говорит Ханна Швамле, ведущий автор исследования.
Следующий этап — проверить, можно ли с помощью этих белков полностью уничтожать раковые клетки или только замедлять их рост. В перспективе ученые хотят найти молекулы, которые смогут восстанавливать нормальную работу генов.
Открытие MLF2 и RBM15 дает несколько перспектив:
- Точная терапия рака — если научиться блокировать эти белки в опухолевых клетках, можно остановить их рост без вреда для здоровых тканей.
- Лечение нейроразвития — коррекция работы хроматина может помочь при аутизме и других нарушениях.
- Меньше побочек — современные препараты действуют грубо, а новая методика позволит точечно вмешиваться в эпигенетику.
Исследование проводилось in vitro (в пробирке), а не на живых организмах. Пока неясно, как MLF2 и RBM15 ведут себя в реальных тканях и не вызовут ли их блокировка неожиданных последствий. Кроме того, CRISPR-Cas9 иногда дает нецелевые мутации — это может искажать результаты.
Ранее ученые выяснили, как порфирины разрушают ДНК раковых клеток.
