В каждой клетке, в каждом ядре, ваше дальнейшее существование зависит от невероятно сложного танца. Белки постоянно обматывают и расматывают ДНК, и даже незначительные ошибки могут привести к раку.
Новое исследование Чикагского университета раскрывает ранее неизвестную часть этого танца, имеющую значительные последствия для здоровья человека.
В исследовании, опубликованном 2 октября в журнале Nature, группа ученых под руководством профессора Чикагского университета Чуань Хэ в сотрудничестве с профессором Минцзян Сюй из Техасского университета в Сан-Антонио, обнаружила, что РНК играет важную роль в том, как ДНК упаковывается и хранится в ваших клетках, через ген, известный как TET2 . Этот путь также, по-видимому, объясняет давнюю загадку о том, почему так много видов рака и других заболеваний связаны с мутациями, связанными с TET2, и предлагает набор новых мишеней для лечения.
«Это представляет собой концептуальный прорыв», — сказал Хе. «Это не только предлагает цели для терапии нескольких заболеваний, но мы также вносим вклад в общую картину регуляции хроматина в биологии. Мы надеемся, что влияние в реальном мире будет очень высоким».
Его лаборатория сделала несколько открытий, которые потрясли нашу картину того, как экспрессируются гены . В 2011 году они обнаружили, что в дополнение к модификациям ДНК и белков, модификации РНК также могут контролировать то, какие гены экспрессируются.
С тех пор Хэ и его команда находят все больше и больше способов, с помощью которых метилирование РНК играет фундаментальную роль в процессе включения и выключения генов как в растительном, так и в животном мире.
С этой линзой они обратили свое внимание на ген под названием TET2 . Мы давно знали, что когда TET2 или гены, связанные с TET2, мутируют, за этим следуют всевозможные проблемы. Эти мутации встречаются в 10-60% различных случаев лейкемии человека, а также всплывают при других типах рака. Проблема была в том, что мы не знали, почему — что значительно затрудняет поиск методов лечения.
Другие члены семейства TET действуют на ДНК, поэтому в течение многих лет исследователи изучали влияние TET2 на ДНК. Но лаборатория Хэ обнаружила, что они искали не там: TET2 на самом деле влияет на РНК.
Когда клетки печатают собственные копии генетического материала, их нужно аккуратно упаковать и сложить для дальнейшего использования; эти упаковки известны как хроматин. Если это не происходит правильно, могут возникнуть всевозможные проблемы. Оказывается, РНК играет ключевую роль в этом процессе, и ее роль контролируется TET2 посредством процесса модификации, называемого метилированием.
С помощью хитроумного набора экспериментов, удаления генов и наблюдения за тем, что происходит, команда лаборатории He показала, как это работает. Они обнаружили, что TET2 контролирует, как часто тип модификации, известный как m5C, происходит на определенных типах РНК, которая привлекает белок, известный как MBD6, который, в свою очередь, контролирует упаковку хроматина.
«Мы надеемся, что реальный эффект будет очень значительным. Когда вы младенец и ваши клетки активно делятся на разные типы клеток, TET2 ослабляет поводья, чтобы хроматин был более доступен, а стволовые клетки могли превратиться в другие клетки. Но как только вы становитесь взрослым, TET2 должен натягивать поводья. Если эта подавляющая сила теряется, MBD6 получает полную свободу действий, и может наступить хаос», - сказал Хэ. «Если у вас мутация TET2, вы заново открываете этот путь роста, который в конечном итоге может привести к раку, особенно в крови и мозге, поскольку этот путь, по-видимому, является наиболее важным для развития крови и мозга», — сказал Хе.
В качестве окончательного подтверждения команда протестировала клетки лейкемии человека в чашках Петри. Когда команда удалила способность клеток создавать MBD6, фактически потянув за поводья, все клетки лейкемии погибли.
Самым захватывающим в этом открытии для исследователей рака является то, что оно дает им совершенно новый набор мишеней для лекарственных препаратов.
«Мы надеемся, что сможем получить от этого волшебное средство, позволяющее избирательно избавляться только от раковых клеток, воздействуя на этот конкретный путь, активируемый из-за потери TET2 или IDH», — сказал Хе, который сотрудничает с Центром предпринимательства и инноваций имени Польского при Чикагском университете с целью создания стартапа для создания именно такого препарата.
Но мы также знаем, что мутации TET2 имеют последствия, не связанные с раком. Мутации TET2 также встречаются у части всех взрослых старше 70 лет и способствуют повышению риска сердечных заболеваний, инсульта, диабета и других воспалительных заболеваний, состояния, известного как CHIP.
«У этих пациентов есть мутантные клетки крови TET2, но они еще не вызвали рак», — объяснил Канер Сайгин , онколог и доцент кафедры медицины Чикагского медицинского университета, который специализируется на лечении пациентов с CHIP и также работает с лабораторией He над несколькими проектами. «Но эти мутантные клетки TET2 более воспалительные, и по мере их циркуляции они вызывают повышенный риск таких заболеваний, как болезни сердца, печени и почек. Прямо сейчас я не могу ничего прописать этим пациентам, потому что у них еще нет рака, но если бы мы могли устранить эти мутантные клетки, мы могли бы улучшить их жизнь».
Это открытие также радикально меняет наше понимание хроматина, а следовательно, и экспрессии генов в целом.
Ранее мы знали, что одна из форм метилирования РНК, называемая m6A, влияет на экспрессию генов: ее размещение и удаление влияет на упаковку хроматина, которая определяет, какие участки ДНК будут транслироваться в реальность.
Но если m5C также относится к этой категории, это говорит о том, что это общий механизм контроля хроматина и экспрессии генов, и их может быть больше. «Если есть второй, у вас может быть третий, четвертый, пятый», — сказал Хе. «Это говорит о том, что модификация РНК на хроматине является основным механизмом регуляции хроматина и транскрипции генов. Мы считаем, что этот путь — лишь вершина айсберга».
Выяснено, когда начинаются клеточные изменения, связанные со старением волос
Редеющие волосы и первые надоедливые седые пряди обычно появляются в среднем возрасте, но клеточная основа для этого закладывается задолго до этого. Согласно новаторским исследованиям, картирующим волосяные фолликулы человека на клеточном…
Conversation: Жизнь на Землю могли занести метеориты с Марса
Жизнь на Землю могли занести с Марса метеоритами. К такому выводу приходит ряд исследователей, анализируя данные о ранней истории Солнечной системы. Марс был сформирован около 4,6 млрд лет назад, а…
Лунная остановка, бывшая ориентиром для Стоунхенджа, повторяется каждые 18,6 лет
Астрономическое явление, которое служило ориентиром для строителей мегалитов, достигнет своего пика в 2043 году, предложив небесное зрелище, которое не повторится в течение следующих 18 лет. Для наблюдателей за небом, археологов…
МО: за ночь силы ПВО уничтожили 64 украинских беспилотника над регионами РФ
Российские средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ 64 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи в период с 23:00 мск 1…
При теракте ВСУ в Хорлах погибли 27 человек, среди жертв двое детей
Число жертв удара ВСУ по кафе и гостинице в селе Хорлы в Херсонской области выросло до 27, заявила официальный представитель СК Светлана Петренко. "В результате совершенного теракта погибли 27 человек,…
Замглавы Запорожья Александра Зинченко арестовали по обвинению в мошенничестве
Басманный суд Москвы арестовал заместителя губернатора Запорожской области Александра Зинченко в рамках уголовного дела об особо крупном мошенничестве, ему предъявлено обвинение. Это отмечается в судебном акте, с которым ознакомился ТАСС.…
США принуждены уважать Россию
Весь 2025 год коллективный Запад подвергался колоссальной внутренней перестройке – главная западная ...
Каменная печать возрастом 7500 лет обнаружена в Турции
Археологи, работающие в замке Тадым и Хёюке в Элязыге, на востоке Турции, обнаружили каменную печать...
- Тебе, наверное, больше сорока?
- С чего ты взял?
- Пишешь без ошибок. Чувствуется Советская школа.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".