Цивилизация
Команда биологов из Университета Райса использовала белки Cas9, деактивированные «ножницы для ДНК», для запуска генов в некодирующей части генома. В ходе работы ученые нашли новый механизм естественной регуляции активности генов. Исследование опубликовано в журнале Nucleic Acids Research.
Лишь 2% ДНК человека кодируются белками. Так как именно они выполняют почти всю работу в организме, от переваривания пищи до копирования ДНК, остальные 98% долгое время называли «мусорными». Но в последние несколько десятилетий стало понятно, что содержащиеся в этой части генома энхансеры и промоторы выполняют важнейшую функцию, регулируя активность генов. Промоторы — это участки ДНК, с которых начинается считывание гена. Но чтобы запустить этот процесс, промотор должен связаться с энхансером — последовательностью, которая может находиться в тысяче нуклеотидов (из них состоит ДНК).
Регуляция активности генов позволяет живым организмам развиваться, включая одни гены и выключая другие на разных этапах жизни. «Мусорная» ДНК оказалась крайне важна и для здоровья человека: неполадки здесь часто коррелируют с возникновением болезней.
Чтобы выяснить, как же взаимодействуют промоторы и энхансеры, биологи использовали деактивированный белок Cas9, который известен как компонент системы CRISPR/Cas9 для редактирования генома. В этой же работе он служил «включателем» конкретного энхансера. На активацию энхансера изменением активности реагировал промотор — в этом нет ничего удивительного. Но также ученые выяснили, что затем и сам энхансер менял свою активность. Такую обратную связь обнаружили впервые. Теперь биологам предстоит пересмотреть свои представления о регуляции ДНК. Открытие позволит также улучшить генетическую и клеточную терапию.