Учи эпигеном!
Завершена расшифровка первого эпигенома в Европе
Журнал АВС по материалам IDIBELL: First epigenome in Europe completed
Мэйнел Эстеллер (Manel Esteller), профессор генетики в Университете Барселоны (University of Barcelona), директор Программы по изучению эпигенетики и биологии рака (Epigenetics and Cancer Biology Program) в Биомедицинском исследовательском институте в Bellvitge (IDIBELL-Bellvitge Biomedical Research Institute), закончил расшифровку первого эпигенома в Европе. Результаты его работы опубликованы в журнале Epigenetics (Heyn et al., Whole-genome bisulfite DNA sequencing of a DNMT3B mutant patient).
Геном всех клеток человеческого организма одинаков, независимо от их строения и функции. Поэтому одним только клеточным геномом нельзя объяснить разную активность различных органов и тканей, а также механизмы развития в них патологий при развитии заболеваний, в том числе рака. Существуют и другие факторы, определяющие какие из генов, составляющих геном, работают, а какие – отключены. Эти факторы и объединены в понятие «эпигеном». Среди таких факторов может быть, например, пространственная конфигурация «двойной спирали» ДНК и ее метилирование.
Именно метилирование, т.е. добавление к ДНК метильной группы (–CH3) является наиболее известным и важным эпигенетическим фактором. В прошлом году американским ученым удалось не только впервые обнаружить метильные группы в составе молекулы ДНК, но и составить схему их расположения в изучаемом геноме. Тогда исследователи Лаборатории геномного анализа в Институте Солк расшифровали эпигеном эмбриональных стволовых клеток человека и клеток соединительной ткани легких (фибробластов). Выяснилось, что в геноме фибробластов большинство метильных радикалов располагаетсяь рядом с цитозином, а в ДНК стволовых клеток – рядом с другими элементами двойной спирали.
Доктор Эстеллер в качестве объекта для наблюдения выбрал белые клетки крови двух девочек – здоровой и страдающей редким генетическим заболеванием – синдромом ICF (от англ. Immune deficiency – иммунодефицит, Centromeric instability – нестабильность центромерного гетерохроматина, Facial dysmorphism – лицевые аномалии). Расшифровав эпигеном больной девочки, он установил, что это редкое заболевание вызвано мутацией в гене, которая приводит к появлению добавочной метильной группы в ДНК, локализованной в центромере. Вследствие этого хромосомы становятся хрупкими и легко могут распадаться. Также было установлено, что из-за гиперметильности (добавочной метильной группы) нарушается контроль над генами, отвечающими за борьбу с инфекцией. Из-за этого пациенты с синдромом ICF страдают от выраженного иммунодефицита. По словам доктора Эстеллера, расшифровка эпигенома не только помогает лучше узнать, как развиваются генетические заболевания, она также поможет разработать стратегии лечения таких патологий. К тому же, он уверен, что в основе развития любой раковой опухоли у человека лежит общий эпигенетический фактор: гиперметильность ДНК генов, отвечающих за подавление роста опухолей.
Графическое распределение двух идентифицированных эпигеномов:
темно-синий круг относится к здоровому человеку, голубой – к пациенту.
© IDIBELL-Bellvitge Biomedical Research Institute.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.06.2012