29 марта 2022 года в журнале Nature Communications вышла статья о механизме отключения генов.
Ученые из Австралии создали в эмбриональных стволовых клетках самки мыши систему под названием «Рождество». Для этого в генетический материал были введены гены красного и зеленого флуоресцентного белка: одна Х-хромосома содержала ген красного белка, вторая Х-хромосома содержала ген зеленого белка. Эта система сообщала об активности генов с помощью красного и зеленого свечения: если в клетке были активны обе Х-хромосомы, то клетка светилась и красным, и зеленым, при выключении одной из Х-хромосом (в ходе естественного процесса инактивации, происходящей в клетках самок всех млекопитающих), наблюдалось либо красное, либо зеленое свечение. Похоже на рождественскую гирлянду, правда? Но это еще и позволило отделить клетки с неактивной Х-хромосомой по свечению и изучить их.
Отключение генов регулируется плотностью упаковки ДНК. Если она неплотно упакована, гены могут быть включены (к ним есть доступ специальных ферментов); когда она плотно упакована, гены выключены. В новом исследовании ученые обнаружили, что ДНК должна сначала раскрыться, прежде чем она сожмется, и ген этого участка выключится, подобно тому, как аккордеон должен раскрыться, прежде чем он будет сжат, чтобы произвести музыкальную ноту. Также они определили белковый комплекс, необходимый для этого процесса, известный как комплекс BAF.
Понимать, как происходит выключение генов в клетках важно, например, для разработки лекарств. Исследовав этот процесс и научившись им управлять, можно будет отключать онкогены, которые приводят к развитию рака.
