Что определяет, как регулируется клеточный геном, чтобы обеспечить правильный рост и развитие? Оказывается, части генома, которые включаются или выключаются в каждом типе клеток или тканей, играют главную роль в этом процессе. Ученые показали, что семейство генов CLASSY регулирует, какие части генома отключаются тканеспецифическим образом. Об этом сообщает портал Phys.org.
Структуры CLASSY, по сути, контролируют, где геном помечен метилированием ДНК — добавлением метильных химических групп к ДНК, которые действуют как метки, диверсификации. В работе, опубликованной в Nature Communications 11 января 2022 года, указывается, что CLASSY-гены — основные факторы, лежащие в основе эпигенетического разнообразия растительных тканей.
«Было много наблюдений, что один тип клеток или тканей имеет иной паттерн метилирования ДНК, чем другой, но то, как модулируются пути метилирования, чтобы в конечном итоге дать разные результаты в разных тканях, оставалось загадкой», — говорит старший автор исследования Джули Лоу, профессор лаборатории молекулярной и клеточной биологии растений Солка.
Изучение метилирования ДНК относится к области эпигенетики — молекулярных модификаций, которые изменяют функционирование генов без изменения самой их последовательности. Это и необходимый процесс, и опасный. Например, он помогает установить клеточную идентичность в развивающемся эмбрионе, но может вызвать рак в более позднем возрасте. У растений дефекты метилирования ДНК могут нарушать развитие и негативно влиять на урожайность.
Исследователи обнаружили, что гены CLASSY экспрессируются по-разному в зависимости от типа ткани растения. Например, все четыре гена CLASSY были экспрессированы в цветочных почках, в то время как CLASSY 3 был сильно экспрессирован в семязачатках, а CLASSY 1 наблюдался в тканях листьев.
Выводы команды могут открыть дверь для достижений во многих областях, от повышения урожайности растений до улучшения медицинских препаратов.
