«Переключатели» в нашей ДНК, влияющие на активность генов в клетках, могут иметь решающее значение для понимания и, возможно, лечения болезни Альцгеймера, поскольку исследователи выявили более 150 управляющих сигналов в специализированных клетках головного мозга, называемых астроцитами. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Астроциты оказывают существенную поддержку одному из типов нейронов, который обычно повреждается при болезни Альцгеймера. Ранее эти вспомогательные клетки связывали с этим заболеванием, и исследования показали, что астроциты могут не только перестать быть полезными, но и стать вредными.
Новое исследование, проведенное группой ученых из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии, может дать более глубокое понимание причин, по которым астроциты выходят из строя и способствуют развитию болезни Альцгеймера, а также, возможно, способов восстановления.
Новые данные касаются последовательностей, называемых энхансерами (переключателями, которые усиливают экспрессию генов), и регуляторных взаимодействий (сигналов между энхансерами и генами, которые они контролируют).
Энхансеры расположены в некодирующем, или так называемом «мусорном», участке нашей ДНК: здесь нет собственно генов, но есть множество биологических регуляторов и рычагов, которые управляют генами.
«Когда исследователи ищут генетические изменения, объясняющие такие заболевания, как гипертония, диабет, а также психические и нейродегенеративные расстройства, например, болезнь Альцгеймера, мы часто обнаруживаем изменения не столько внутри генов, сколько между ними», — говорит молекулярный биолог из Университета Нового Южного Уэльса Ирина Войнеагу.
Исследователи использовали генетический инструмент под названием CRISPRi, который позволяет подавлять активность участков ДНК, не разрезая их навсегда. Этот инструмент был применен к астроцитам, выращенным в лаборатории, для проверки функциональности почти тысячи участков ДНК, которые, как предполагается, содержат энхансеры.
Энхансеры часто расположены далеко от контролируемых ими генов, что затрудняет их изучение и каталогизацию, поэтому получение прямых доказательств взаимосвязи и передачи сигналов по всему геному имеет большое значение.
«Мы использовали CRISPRi для отключения потенциальных энхансеров в астроцитах, чтобы посмотреть, изменится ли экспрессия генов», — говорит молекулярный генетик Николь Грин из Университета Нового Южного Уэльса. «И если это произошло, то мы знали, что нашли функциональный энхансер, и могли затем выяснить, какой ген — или гены — он контролирует. Так произошло примерно со 150 из протестированных нами потенциальных энхансеров. И что поразительно, значительная часть этих функциональных энхансеров контролировала гены, участвующие в развитии болезни Альцгеймера».
После выявления потенциальных последовательностей системы искусственного интеллекта теперь могут быть обучены обнаруживать больше энхансеров. В будущем составление таких карт ДНК-связей должно стать проще и быстрее.
«Пока мы не говорим о методах лечения, но их невозможно разработать, не поняв сначала схему взаимодействия. Именно это нам и дает данное исследование — более глубокое понимание механизмов контроля генов в астроцитах», — говорит Войнеагу.
Важно отметить, что выявленные здесь энхансеры специфичны для астроцитов, и необходимы дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, работают ли эти энхансеры одинаково при повышенной активности астроцитов, как это происходит при болезни Альцгеймера.
Болезнь Альцгеймера невероятно сложна, и сбои в работе астроцитов, а также генов, регулирующих их, — это лишь часть гораздо более масштабной картины. Однако это исследование представляет собой еще один большой шаг вперед в понимании задействованных генов и того, как их можно скорректировать для защиты от болезни Альцгеймера.
Связь между витамином С и здоровьем мозга стала еще более очевидной
Мы не можем синтезировать витамин С самостоятельно, поэтому нам необходимо получать достаточное количество этого важного питательного вещества с пищей. Он циркулирует по всему нашему организму: из желудка в кровь, и…
JACC: Озвучены четыре главные причины 99% инфарктов
Международная группа экспертов провела масштабное исследование с привлечением свыше 9 миллионов взрослых в Соединённых Штатах и Южной Корее. Оно показало: 99% сердечных приступов, инсультов и случаев сердечной недостаточности было вызвано…
Ученые разгадали 30-летнюю загадку воспалительных заболеваний кишечника
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) — это настоящая головная боль. Ученые долго и упорно работают над выявлением первопричин ВЗК, чтобы улучшить методы лечения этого, по сути, комплекса взаимосвязанных, изнурительных хронических заболеваний.…
МО: за ночь над регионами России сбили 239 украинских БПЛА
Беспилотники уничтожили над территориями Астраханской, Белгородской, Брянской, Курской, Орловской, Ростовской областей, Краснодарского края, Республики Крым, Республики Адыгея, а также над акваториями Азовского и Черного морей Российские средства ПВО перехватили и…
Аксенов: из-за атаки БПЛА ВСУ на Керченский полуостров погибли четыре человека
На Керченском полуострове от атаки БПЛА ВСУ погибли 4 человека и 28 пострадали. Об этом в "Максе" сообщил глава Республики Крым Сергей Аксенов. "В результате атаки вражеских БПЛА на Керченский…
В результате атаки БПЛА ВСУ на Керченской паромной переправе погиб человек
В Темрюкском районе на Керченской переправе атакован паром «Панагия». По предварительной информации один человек погиб, еще один – пострадал. Также в результате атаки БПЛА произошло возгорание на нефтяном терминале в…
Киев демонстративно срывает с себя польские ордена
Президент Польши Кароль Навроцкий лишил Владимира Зеленского Ордена Белого Орла за героизацию военны...
Древнее монгольское кладбище доказывает, что власть была важнее, чем кровные узы
Исследование некрополя Тамир в Монголии показало, что социальный статус и власть играли более важную...
Работа - это такая вещь, которая мешает получать удовольствие от жизни, помогая получать удовольствие от жизни.
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)".