Биологи выяснили, что если исправить дезорганизацию в ДНК, то это поможет диагностировать генетические заболевания, вызванные мутациями.
Авторы новой работы провели исследование с клетками мыши, выращенными в лаборатории, и выяснили, что существует белок, который помогает формировать структурную сеть под поверхностью ядра клетки — именно так ДНК остается упорядоченной.
В следующих экспериментах исследователи выделили роль белка — ламина С — он полезен в диагностике и лечении различных генетических нарушений, связанных с дезорганизацией ДНК.
Есть мнение, что генные мутации — или ошибки в генетическом коде — вызывают наследственные заболевания. Также и дезорганизованные гены могут оказывать аналогичное влияние. Авторы отмечают, что генетические тесты, как правило, не учитывают механику организации ДНК, хотя это может быть важной основой для изучения и лечения генетических заболеваний.
Исследователи решили понять, как ламины влияют на то, как клетка использует и организует свою ДНК. Они применили флуоресцентные красители, чтобы отследить три типа белков ламина — A, B и C — через клеточное деление, когда ДНК из одной клетки дублируется, а затем разделяется между двумя клетками-потомками.
Ламин В было легко отличить, а вот ламин А и ламин С ранее рассматривались как дублирующие белки, потому что они созданы из одного и того же гена. Но появляется все больше свидетельств того, что ламины типа А и С играют различные роли.
Исследовательская группа решила разобраться в этом и создала эмбриональные клетки мыши, чтобы либо удалить ген, который создает ламин В, либо ген, содержащий оба ламина А и С. Затем они использовали микроскопы для наблюдения за поведением ламинов и за тем, оставалась ли ядерная ДНК клеток организованной, когда она делилась.
Исследовательская группа обнаружила, что ядерная ДНК в клетках, в которых отсутствует ламин В, выглядит почти так же, как при делении нормальных клеток. Это значит, что ламин В может не иметь существенного значения для реорганизации ДНК после деления клеток. Но вот ядерная ДНК в клетках без ламинов А и С не перестраивалась и становилась запутанной.
Затем исследователи использовали ряд специализированных химических реагентов, чтобы отключить ламин А или ламин С в клетках мыши и протестировать каждый белок независимо.
Клетки без ламина А были способны реорганизовываться после деления так же эффективно, как и нормальные клетки. Но организация ядерной ДНК без ламина С снова пришла в беспорядок.
Исследователи полагают, что модифицированный ламин С помогает направлять ДНК на место во время реорганизации. Как только ДНК организована, ламин С теряет свою молекулярную метку и связывается с остальными ламинами на краю ядра.
Исследователи отмечают, что эти результаты поднимают вопрос роли ламинов в организации и регулировании ДНК. Команда надеется определить, как белки ламина и геном ведут себя, когда один конкретный тип ламина мутирует или нарушается.
Источник
Journal information