ДНК метилиране: Проучване разкрива защо нормалните клетки могат да се променят, за да причинят рак. Прочетете тук

Ново проучване, публикувано в списание „Genome Biology“, установи, че метилирането на ДНК в бактериите регулира вирулентността, възпроизводството и генната експресия.

Метилирането на ДНК е биологичен процес, чрез който метиловите групи се добавят към молекулата на ДНК. Метилиране може да промени активността на ДНК сегмент, без да променя последователността.

Метилирането на ДНК е от решаващо значение за контролиране на тъканно-специфичната генна експресия, която определя идентичността на клетката, като например дали е кожна клетка или мозъчна клетка, в други същества, включително хора.

„Изследването на ДНК метилирането е част от областта на епигенетиката. Важно е, защото ни помага да разберем защо един конкретен вид бактерии причинява по-тежко заболяване от друг или как една нормална клетка може да се промени и да предизвика заболявания, като напр. рак”, каза съответният автор д-р Тао Ву, асистент по молекулярна и човешка генетика в Медицинския колеж Бейлър.

Лабораторията Wu е рак епигенетична лаборатория. Дългосрочната му цел е да се преодолее терапевтичната резистентност на рака чрез по-добро разбиране на ролята на епигенетиката при това заболяване.

При бактериите има три различни форми на метилиране на ДНК.

– Най-често срещаният е този, който маркира ДНК основата или градивния блок аденин (N6-метиладенин или 6mA).

-Другите две маркират ДНК базата цитозин (N4-метилцитозин или 4mC и 5-метилцитозин или 5mC).

Въпреки че има много методи за изследване на метилирането на ДНК, няколко могат ефективно да картографират трите типа едновременно, обясни Ву.

„Смяташе се, че организми, различни от бактерии, включително бозайници, използват най-вече само метил-цитозин маркери – 5mC – за регулиране на генната активност. Но през 2016 г., когато бях в Йейлския университет, докладвахме в Nature за откритието, че ДНК 6mA също присъства в бозайниците”, каза Ву. „Това откритие отвори изцяло нов набор от възможности в изследването на епигенетиката на рака.“

Традиционните методи за изследване на 5mC не улавят метилирането на аденин в тъканите на бозайниците. „Това ни мотивира да разработим нов метод за профилиране не само на 6mA, но и на 4mC и 5mC“, каза Ву.

В настоящото изследване Wu and his колеги докладват за разработването на метод за секвениране на химическа основа за количествено определяне на различни епигенетични маркери едновременно. Техният метод, наречен NT-seq, съкращение от обработка с нитрити, последвано от секвениране от следващо поколение, е метод за секвениране за откриване на множество типове ДНК метилиране в целия геном. Методът също може да увеличи ограничени клинични проби, нещо, което другите методи не могат да направят.

“Ние показваме, че NT-seq може да открие 6mA, 4mC и 5mC както в бактериални, така и в небактериални клетки, включително клетки на бозайници”, каза Ву. “В сравнение с други методи, NT-seq е ефективен, рентабилен, по-бърз и има висока разделителна способност. Някои от неговите ограничения са специфични за конкретния състав на някои геноми. В статията имаме предложения как да компенсираме това ограничение. “

„Ние сме развълнувани от NT-seq“, каза Ву. „Той може да разкрие нови модели или мотиви на ДНК метилиране, да валидира резултатите, получени с други методи, да генерира масиви от данни за разработване на инструменти за машинно обучение за анализ на метилиране и проправя пътя към по-нататъшно епигенетично изследване на геномна ДНК 6mA в небактериални организми, включително проучвания върху епигенетиката на рака.”

Други участници в тази работа включват водещия първи автор Xuwen Li, Shiyuan Guo, Yan Cui, Zijian Zhang, Xinlong Luo, Маргарита Т. Ангелова, Laura F. Landweber и Yinsheng Wang. Авторите са свързани с една или повече от следните институции: Baylor College of Medicine, University of California Riverside, Columbia University, Baylor’s Huffington Center on Aging и Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center.

Абонирайте се за него Информационни бюлетини на монетния двор

* Въведете валиден имейл

* Благодарим ви, че се абонирахте за нашия бюлетин.

.