Ученые из Института биологических исследований Солка (США) выяснили, как четыре гена семейства CLASSY регулируют метилирование ДНК в различных органах модельного растения арабидопсис. Этот процесс необходим для правильной экспрессии генов, обеспечивающей рост и развитие организма. Результаты исследования актуальны как для сельского хозяйства, так и для медицины. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
«Ранее проводилось множество исследований различных паттернов метилирования ДНК в разных типах клеток, — говорит старший автор исследования Джули Лоу. — Мы обнаружили, что экспрессия генов CLASSY в различных тканях контролирует метилирование ДНК у растений. Пока мы не знали, как возникает разнообразие паттернов метилирования ДНК, у нас не было возможности манипулировать этой системой. Обнаружение того, что CLSY контролируют метилирование тканеспецифическим образом, даст ученым возможность изменять паттерны метилирования ДНК с гораздо большей точностью».
Метилирование ДНК относится к эпигенетическим изменениям — молекулярным модификациям, которые меняют функции ДНК, не затрагивая ее последовательности. Этот процесс помогает тканям правильно сформироваться при развитии, а его нарушения могут повлечь за собой формирование опухолей. У растений нарушения метилирования ДНК могут вызывать дефекты развития и негативно отразиться на урожайности.
Ученые показали, что гены семейства CLASSY (CLSY 1–4) по-разному действуют в тканях, обеспечивая разнообразные модели метилирования в листе, цветочном бутоне и семязачатке арабидопсиса (Arabidopsis thaliana). Все четыре гена CLSY были экспрессированы в цветочном бутоне, CLSY3 был сильно экспрессирован в семязачатках, а CLSY1 в тканях листьев.
Затем ученые сравнили дикие растения с растениями, несущими мутантные гены CLSY. Они обнаружили, что в зависимости от ткани различные комбинации генов CLSY контролировали паттерны метилирования малых РНК и ДНК на тысячах участков генома. Эти данные демонстрируют роль генов CLSY в формировании эпигенетического ландшафта тканей.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
