Международная команда ученых нашла механизм, который контролирует активность генов по принципу «светофора». С его помощью можно «выключать» агрессивные гены, которые вызывают рак. Это открытие позволит в будущем разработать более эффективные методы лечения онкологических заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Некоторые формы рака вызываются генетическими мутациями, из-за чего могут передаваться от родителей к детям. Однако кроме «традиционного» генетического наследования, с которым ученые в целом знакомы, есть эпигенетическое наследование, о котором исследователи знают гораздо меньше. При нем последовательность ДНК не меняется, но экспрессию и активность генов регулируют другие факторы, например химические метки или белки-гистоны. До сих пор ученые мало знают о том, как эпигенетические факторы могут влиять, например, на развитие рака.
H3K4me3 — эпигенетический сигнал, который влияет на работу генов. Ферменты, определяющие уровень H3K4me3, исследователи изучают уже более двадцати лет. За это время ученые обнаружили, что сигнал связан как со здоровыми клетками, так и с раковыми, вызывающими лейкемию, рак молочной железы, кишечника и поджелудочной железы.
Теперь исследователи выяснили, что эпигенетический сигнал H3K4me3 может регулировать работу генов, как светофор на проезжей части. Ученые провели генетические и биохимические эксперименты на стволовых клетках мышей. Они показали, что H3K4me3 может регулировать поток белкового комплекса (РНК-полимеразы II), который считывает и расшифровывает ДНК. Например, H3K4me3 «дает зеленый свет» РНК-полимеразе II, и она начинает транскрибировать ДНК в РНК. Таким образом H3K4me3 определяет, когда начинается экспрессия генов и с какой скоростью она работает. При этом если удалить H3K4me3, то РНК-полимераза II начнет застревать и тормозить, что снизит скорость транскрипции.
Результаты работы помогут разобраться, как эпигенетические факторы влияют на развитие рака и как можно заблокировать неправильно работающие гены. Активное изучение фундаментальных вопросов эпигенетики приблизит к появлению препаратов для лечения онкологических заболеваний. А лекарства, нацеленные на такие сигналы, как H3K4me3, уже разрабатываются.
Автор: Дарья Пашковская.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
