«Все наши клетки имеют один и тот же план, одну и ту же ДНК, хотя они выполняют разные функции», — сказал Джон Уитакер, ведущий автор отчета. «Клетки кожи защищают, нервные клетки посылают сигналы, и эти различия возникают из-за того, что разные подмножества генов активны или неактивны в определенных типах клеток».Эти паттерны активности контролируются модификациями ДНК, которые не изменяют ее последовательность — химическими метками, влияющими на то, какие гены считываются, а какие пропускаются в конкретной клетке.Сравнивая последовательности с эпигеномной модификацией и без нее, исследователи определили паттерны ДНК, связанные с изменениями.
Они называют этот новый конвейер анализа эпиграммой и сделали программу и идентифицированные ими мотивы ДНК открытыми для других ученых.«Взаимодействие между генетической и эпигеномной регуляцией только начало расшифровываться», — сказал Вэй Ван, профессор химии и биохимии, руководивший работой. «Это исследование показало, что существуют определенные последовательности ДНК, которые распознаются ДНК-связывающими белками», которые точно указывают, где другие ферменты размещают эпигеномные метки.Эпигеном направляет развитие сложных организмов из одиночных оплодотворенных яиц. Исследователи проанализировали эпигеномные паттерны в человеческих эмбриональных стволовых клетках и четырех производных от них клеточных линиях, чтобы каталогизировать генетические элементы, которые формируют эпигеном во время развития.
Повреждение эпигенома не только нарушает развитие, но может произойти в любой момент нашей жизни и иногда приводит к болезни. Авторы говорят, что идентификация последовательностей ДНК, которые определяют размещение эпигеномных клеток, может помочь в проведении экспериментального анализа.
Редактируя последовательности ДНК, которые контролируют эпигеномные модификации, ученые могли бы исследовать их функции и, возможно, в будущем исправить эпигеномные ошибки, причиняющие вред.