После повреждения тканей ДНК не только меняет активность отдельных генов, но и перестраивается в пространстве внутри клеточного ядра. Ученые обнаружили, что образование особых петель хроматина — участков, соединяющих удаленные друг от друга фрагменты ДНК, — необходимо для эффективного восстановления тканей после травмы.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances. Его провела группа ученых под руководством профессора Монтсеррат Короминас из Барселонского университета и Института биомедицины Барселоны. В работе также участвовали исследователи Национального центра геномного анализа, Центра геномного регулирования и Университета Лозанны.
В клеточном ядре ДНК соединяется с белками и образует хроматин. Он имеет сложную трехмерную структуру, благодаря которой участки генома, находящиеся далеко друг от друга в линейной последовательности ДНК, могут физически сближаться. Это влияет на то, какие гены активируются, а какие остаются неактивными.
Чтобы изучить роль этой структуры в регенерации, исследователи использовали крыловые диски плодовой мушки Drosophila melanogaster — модель, которая позволяет наблюдать восстановление тканей после повреждения.
Ученые обнаружили три петли ДНК и экспериментально показали, что они необходимы для эффективной регенерации. Когда исследователи изменяли участки генома, отвечающие за формирование этих петель, способность тканей к восстановлению значительно снижалась. При этом нормальное развитие организма практически не нарушалось.
По мнению авторов работы, результаты показывают, что восстановление тканей зависит не только от того, какие гены включаются или выключаются после повреждения. Важна и пространственная организация самого генома.
Таким образом, трехмерная архитектура ДНК может представлять собой дополнительный уровень регуляции регенерации. Исследователи считают, что дальнейшее изучение таких изменений поможет лучше понять механизмы восстановления тканей.
Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter