Новости

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.

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.

Иллюстрация (кликабельна): графическое распределение двух идентифицированных эпигеномов — темно-синий круг относится к здоровому человеку, голубой — к пациенту. Изображение © IDIBELL-Bellvitge Biomedical Research Institute.

Ссылки по теме:

 — IDIBELL-Bellvitge Biomedical Research Institute, 30.05.2012

Секвенирование генома здоровых людей не имеет диагностической ценности — 03.04.2012

Ученые расшифровали геном самых живучих людей в мире — 18.02.2010

Фото © shutterstock.com