Петли ДНК оказались необходимыми для регенерации тканей — исследование
Петли ДНК оказались необходимыми для регенерации тканей — исследование
После повреждения ДНК меняет не только свою активность, но и способ пространственной организации внутри ядра. В этом процессе отдельные участки генома устанавливают новые физические контакты через петли хроматина — своего рода мосты, которые связывают последовательности, удалённые друг от друга в линейной цепочке ДНК. Новое исследование на модельных организмах показывает, что образование таких петель является важным этапом регенерации тканей после травмы.
Статья опубликована в журнале Science Advances и возглавлена профессором Монтсеррат Короминас с биологического факультета и Института биомедицины Университета Барселоны (IBUB). В работе также участвовала команда под руководством Марка Марти-Ренома, исследователя ICREA из Национального центра геномного анализа (CNAG) на базе Научного парка Барселоны (PCB-UB) и Центра геномной регуляции (CRG), а также учёные из Университета Лозанны (Швейцария).
Результаты показывают: регенерация зависит не только от переключения генов «включено/выключено» после повреждения, но и от того, как реорганизуется ДНК внутри ядра клетки. Это открытие выделяет трёхмерную архитектуру генома как дополнительный уровень регуляции, который необходим для восстановительных процессов.
Раскрытие неизвестной роли архитектуры генома
В ядре клетки ДНК связана с белками, образуя структуру, известную как хроматин , которая организует геном в эукариотических клетках.
Этот хроматин формирует сложную трёхмерную архитектуру: благодаря ей налаживаются контакты между участками генома, далёкими в линейном смысле, и именно такие контакты помогают регулировать, какие гены активны в конкретный момент.
По словам руководителей исследования,
данные свидетельствуют о том, что регенеративный потенциал повреждённых тканей тесно связан с динамикой состояния и структуры хроматина.
В работе учёные использовали имагинальные диски крыла плодовой мухи Drosophila melanogaster как модель для изучения регенерации.
«Важно, что мы идентифицировали три таких петли ДНК и экспериментально продемонстрировали, что они необходимы для эффективной регенерации», — отмечает Карлос Камиллери-Роблес (UB-IBUB), один из ведущих авторов статьи. «Когда мы изменили участки, отвечающие за их формирование, регенеративная способность тканей заметно уменьшилась, тогда как нормальное развитие организма практически не изменилось».
Авторы подчёркивают, что их выводы вводят ранее неизвестный уровень контроля генов в процессы восстановления тканей и расширяют представление о том, как включение и выключение генов согласуется с изменениями трёхмерной организации хроматина.
