В 2009 году две женщины из БРИК и Копенгагенского университета объединили свои усилия для разработки новой технологии, которая могла бы раскрыть тайну клеточной памяти. Сегодня они празднуют свое первое большое открытие с использованием этой технологии.
«Наша технология может изолировать небольшие молекулярные строительные блоки, которые связываются с нашей цепью ДНК, и организовать ее в строгую архитектуру. Важно отметить, что наша технология может отслеживать процессы динамической дупликации в наших клетках и, следовательно, может выявить жизненный цикл этих ДНК-комплексов », — говорит постдоктор Констанс Алаберт, руководившая лабораторными работами.
Молекулярные строительные блоки, вокруг которых обернута наша ДНК, называются гистонами, и вместе цепь ДНК и гистоны образуют строгую структуру, называемую хроматином. Когда наши клетки делятся в процессе развития и на протяжении всей жизни, чтобы поддерживать функции нашего тела, код ДНК должен точно дублироваться, как и хроматин и его архитектура.
Хроматин содержит важную информацию, которая сообщает нашим генам, когда нужно быть активным, а когда молчать. Например, информация, хранящаяся в хроматине, заставляет молчать специфические гены печени в клетках сердца и наоборот. Следовательно, вся структура хроматина должна дублироваться при каждом делении клетки, чтобы поддерживать память клетки о своей идентичности.
Новые молекулы стабилизируют клеточную память
Больше не обсуждается, что структура хроматина имеет решающее значение для поддержания идентичности клеток, но остается вопрос как. Поскольку для изучения динамического события дупликации хроматина были доступны только основанные на гипотезах подходы, с этим процессом было связано лишь несколько молекулярных факторов.
«С помощью нашей новой технологии мы определили 100 новых молекулярных компонентов, которые, по-видимому, участвуют в жестко регулируемом процессе дупликации хроматина и, следовательно, в поддержании памяти клетки.
Таким образом, мы предоставляем надежную технологию и первый всеобъемлющий ресурс для решения фундаментальных вопросов, касающихся поддержания идентичности клеток », — говорит доцент Аня Грот, возглавляющая лабораторию.
Понимание фундаментальных принципов того, как точно воспроизводится хроматин, необходимо для понимания того, как наш организм развивается и поддерживается, а также как возникают такие заболевания, как рак. Если клетки теряют память о хроматине, они потенциально могут развиваться в раковые клетки и образовывать опухоли. Такая потеря так называемой «эпигенетической» памяти, как теперь известно, связана почти со всеми типами рака.
Следующим шагом исследователей будет расшифровка механизма действия 100 новых факторов хроматина.