Даже когда наша ДНК не повреждена, выражение и поведение наших генов могут измениться. Это может происходить по-разному, в том числе через метилирование ДНК, химический процесс, который отключает гены и другие части нашего генома, такие как транспозоны.
Транспозоны – прыгающие гены – иногда называют темной частью нашего генома и состоят из мобильных последовательностей ДНК, которые могут вызывать генетические изменения, например, если они интегрированы в ген. Эти транспозоны часто заглушаются во время развития плода, в частности, за счет метилирования ДНК.
«Однако иногда метилирование ДНК нарушается, и исследования показали, что это имеет значение при определенных раковых опухолях и некоторых психоневрологических заболеваниях. Метилирование ДНК используется в качестве мишени для терапии определенных типов рака, таких как лейкемия, но нам все еще не хватает знаний о том, почему это эффективно и почему оно работает только при определенных типах рака », – говорит Йохан Якобссон, профессор Лундского университета и руководитель. исследования, в котором также участвовали исследователи из Института молекулярной генетики Макса Планка и Каролинского института.
Результаты опубликованы в Nature Communications.
На самом деле мы очень мало знаем о роли транспозонов в нашей ДНК. Одна из теорий, которой придерживаются исследователи из Лунда, заключается в том, что метилирование ДНК заставляет замолчать неиспользуемые части генома, но только сейчас стало возможным изучить, что происходит, когда этот процесс удаляется из человеческих клеток.
Исследователи использовали метод CRISPR / Cas9 для успешного прекращения метилирования ДНК в нервных стволовых клетках человека в лаборатории.
"Результаты были очень неожиданными. Если вы отключите метилирование ДНК в клетках мыши, они не выживут. Но когда метилирование ДНК было остановлено в нервных стволовых клетках человека, они выжили, и был активирован определенный набор транспозонов. Эти транспозоны, в свою очередь, повлияли на многие гены, которые важны для развития нервных клеток », – говорит Йохан Якобссон.
Йохан Якобссон считает, что результаты открывают потенциал для совершенно нового понимания того, как потеря метилирования ДНК влияет на наш геном при различных заболеваниях, но он также подчеркивает, что исследование проводилось на культивируемых клетках в лаборатории. Теперь исследователи хотят двигаться вперед и посмотреть, что произойдет, если они отключат метилирование в раковых клетках, на которые влияет метилирование ДНК, например, в глиобластоме.