Раскрыта тайна сохранения клеточной памяти при делении
Logo
Cover

Применив революционную технологию, датским ученым удалось идентифицировать белок, ответственный за передачу клеточной памяти во время процесса деления.

Клетки делятся постоянно, но как они запоминают, кем они должны стать — частью кожи, печени или кишечника? Многие годы ученым не давал покоя этот вопрос. Теперь биологи Копенгагенского университета приблизились к понимаю процесса передачи клеточной памяти, пишет Phys.org.

Они разработали технологию SCAR-seq, которая впервые позволяет увидеть, как эпигенетическая информация, сохраненная в низкомолекулярном белке гистоне, передается в процессе копирования ДНК и деления клетки. Исследование опубликовано в журнале Science.

Гистоны — класс ядерных белков, и один из их типов образует нуклеосому, вокруг которой накручена нить ДНК. Гистоны составляют значительную часть хроматина, в котором накапливается эпигенетическая информация. Когда клетка делится, важно, чтобы и ДНК, и вся хроматиновая структура копировалась точно, чтобы гены «включались» и «выключались», как положено.     

Изучив зародышевые стволовые клетки мышей, ученые идентифицировали белок, отвечающий за трансфер гистонов из старой цепочки ДНК в две новых. Им оказался белок MCM2, функции которого до настоящего времени были неясны.

Технология SCAR-seq позволила установить, что это контролируемый процесс, а не хаотический, как считалось ранее. Данные показывают, что гистоны отдают предпочтение одной — ведущей — цепи ДНК, но MCM2 вмешивается и обеспечивает почти полную симметрию обеих новых цепочек.

«Понимание первой части механизма наследования гистонов и их модификаций дочерними клетками обладает большим потенциалом. Теперь мы начинаем понимать, какое значение этот перенос белковой информации имеет для клетки и для развития организма. Это наша долгосрочная перспектива», — говорит профессор Анья Грот.      

В ходе исследования эпигенетического наследования швейцарские ученые обнаружили, что мыши-отцы, жившие в холодном климате, передают эту информацию потомству, которое рождается с большим содержанием бурого жира. Возможно, то же явление характерно и для людей.