В последние годы генетики находят все больше намеков на того, что эта "обертка" ДНК участвует в передаче информации между поколениями и позволяет животным и растениям быстрее приспосабливаться к новым условиям среды, и проблемы с "перезаписью" особых меток на ее поверхности оказались связаны с предрасположенностью к гомосексуальности и суицидам среди людей.
Эпигенетические модификаций ДНК и гистонов. Ме — метильная группа, Ас — ацетильная, Р — остаток фосфорной кислоты, SUMO — Small Ubiquitin-like Modifier (убиквитин-подобный модифицирующий белок).
Сара Кимминс из университета Макгилла в Монреале и ее коллеги выяснили, как происходит передача подобных меток, которых ученые называют эпигенетической памятью, от отца к его сыновьям и дочерям.
Для этого ученые вырастили популяцию мышей, у которых был особым образом изменен ген KDM1A, отвечавший за удаление эпигенетических меток на гистонах во время роста будущих сперматозоидов и яйцеклеток. Кимминс и ее коллеги поменяли структуру этого участка ДНК таким образом, что его активностью можно было управлять, заставляя производимый им белок активнее очищать поверхность гистонов от меток.
Используя подобных мышей, ученые проверили, что произойдет с их потомством, если почти все подобные метки будут удалены из сперматозоидов. Результаты эксперимента оказались крайне наглядными — мышата, зачатые при помощи подобных половых клеток, почти поголовно страдали от серьезнейших дефектов развития, аномалий в устройстве скелета, и многие из них даже не доживали до рождения. Все это произошло по той причине, что работа более двух тысяч генов была резко изменена по причине отсутствия меток на их поверхности.
В другой работе Исследователи из Гарварда с целью избавить свиные ткани от эндогенного ретровируса свиней (PERV) содержащегося в их геноме, который способен производить новые вирусные частицы, способные заразить другие ткани. Удалили его с помощью инструмента генного редактирования CRISPR. Потенциально опасная вирусная ДНК рассеяна в геноме свиньи по 62 областям-сайтам, и возникает вопрос, можно ли здесь в принципе избавиться от опасного генетического груза.
Схема технологии редактирования генома CRISPR; функция белков Cas – искать и вырезать из генома последовательности, совпадающие с вирусным шаблоном, записанным в CRISPR-области бактериальной ДНК.
Чтобы с помощью CRISPR можно было вычистить из ДНК свиньи вирусные последовательности, нужно создать такую инструктирующую молекулу РНК, которая привели бы поисковый белок ко всем 62 вирусным сайтам. Джорджу Чёрчу и его коллегам это вполне удалось: в статье в Science они пишут, что их CRISPR-система, внедрённые в клетки почки свиньи, стёрла все гены эндогенного ретровируса. Ядра из клеток, из которых удалили вирусные последовательности, ввели в клетки эмбриона, но эксперимент ещё не закончен, так что авторы работы пока не готовы утверждать, что им удалось получить животное без опасного генетического мусора. Исследователи планируют дальше двигаться в том же направлении.
Источники: РИАНОВОСТИ и НАУКА И ЖИЗНЬ
