Живой организм поддерживает жизнь и здоровье за счет сложной сети биохимических процессов. Они удивительно устойчивы к изменениям в окружающей среде, но иногда могут пойти не так. Ключевым принципом медицины является понимание этих путей для более эффективного лечения болезни.
Теперь исследовательская группа под руководством профессора Дэниела Тенена из Института онкологии Сингапура (CSI Singapore) при Национальном университете Сингапура (NUS) обнаружила главный молекулярный «переключатель», который контролирует, как клетки включают и выключают свои гены . Этот процесс гарантирует, что клетка правильно и адекватно выполняет возложенные на нее задачи в организме.
В качестве примера ученые использовали гемопоэтические стволовые клетки . Это жизненно важные клетки, которые пополняют кровяные клетки организма на протяжении всей жизни.
Гены клетки закодированы в длинных цепях ДНК, которые свернуты в очень сложные структуры, называемые хромосомами. Чтобы правильные гены экспрессировались в клетке в правильное время и в правильном количестве, форма хромосом должна постоянно корректироваться. Это делается с помощью белка под названием CTCF, который связывается с частями ДНК, имеющими определенную последовательность кодов, и создает петлю в ДНК, которая активирует необходимый ген.
Однако ученые обнаружили другой белок под названием ZF143, который контролирует уровень активности CTCF. Этот так называемый «белок цинкового пальца» имеет выступающий молекулярный придаток, который удерживает атом цинка и придает белку желаемые химические свойства.
Ученые деактивировали ZNF143, обнаружив и удалив его ген с помощью молекулярных маркеров. Они обнаружили, что гемопоэтические стволовые клетки без ZNF143 не могут производить новые клетки крови. В этом случае это может вызвать серьезные заболевания, например анемию.
Выводы команды были опубликованы в журнале Nature Communications .
Их открытие, вероятно, улучшит понимание того, как функционируют нормальные стволовые клетки, и, возможно, может привести к пониманию болезни. Профессор Тенен сказал: «Результаты этого исследования продвинули наше понимание регуляторных механизмов связывания CTCF-ДНК и экспрессии генов. Было бы очень интересно изучить, имеют ли эти результаты отношение к нарушениям развития и раку».
Двигаясь вперед, команда планирует изучить молекулярную структуру задействованных белков, чтобы лучше понять процесс и то, как его можно изменить.
Источник: