В России раскрыли различия в «упаковке» ДНК разных типов клеток мозга

06.05.2024

Российские ученые выяснили, что структура белковой «упаковки» ДНК у разных типов клеток мозга сильно различается, что предположительно помогает им эффективнее отключать «ненужные» гены и считывать те участки генома, которые играют важную роль в их жизни. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба «Сколтеха» (входит в группу ВЭБ.РФ).

«Мы показали, что у нейронов «ненужные» гены сгруппированы, что предположительно позволяет надежнее их выключать белкам-репрессорам. Кроме того, на ДНК нейронов и глиальных клеток в разных местах образуются петли, причем в их основании группируются именно те гены, которые нужны клетке того или иного типа. Это предположительно упрощает белкам-активаторам задачу их одновременного включения», - пояснил исследователь из «Сколтеха» Илья Плетенев, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Ученые пришли к такому выводу в рамках исследования, нацеленного на изучение трехмерной структуры генома в разных типах нервных клеток мозга, а также во вспомогательных его клетках. К их числу относятся астроциты, микроглия и прочие тельца, защищающие нейроны от внешних воздействий, очищающие их от различного клеточного «мусора» и играющие важную роль в формировании нервных окончаний.

Российские ученые впервые изучили различия в структуре трехмерной упаковки ДНК в ядрах этих клеток, для чего они собрали образцы тканей человеческого мозга, извлеченных из верхней височной извилины. Ученые обработали эти пробы при помощи светящихся меток, которые позволили им «отсортировать» разные нейроны и вспомогательные клетки, извлечь из них ядра и изучить трехмерную структуру хромосом.

Последующее сравнение показало, что геном во вспомогательных и нервных клетках был упакован принципиально разным образом. В дополнение к этому, ученые обнаружили различия и в структуре белковой оболочки ДНК в возбуждающих нервных клетках и в других типах нейронов, которые значимым образом влияли на уровень активности генов внутри них. В частности, в их число вошли регионы в окрестностях генов DLX5, SOX2, GAD2, SLC32A1 и ARX, связанных с выработкой и считыванием нейрохимических сигналов.

Как предполагают ученые, подобные различия в трехмерной структуре генома и в характере его «упаковки» не являются случайными - они помогают нейронам и вспомогательным клеткам мозга эффективнее подавлять работу «ненужных» генов, а также активнее считывать жизненно важные участки ДНК. Дальнейшее изучение подобных различий между ними поможет понять, какую роль нарушения в структуре «упаковки» ДНК играют в развитии различных психических расстройств и нейродегенеративных заболеваний.

Источник: ТАСС