Ученые открыли белок Vostok, который может помочь в борьбе с наследственными болезнями
Правильная укладка ДНК с трехмерной структурой в нейронах играет решающую роль в нормальном функционировании всей нервной системы. Расположение генов, расстояние между ними — все это отвечает за активность генов, их развитие и формирование связей между ними. Особенно важно в этом процессе образование петель, благодаря которым регуляторные белки соединяются с генами и изменяют их активность. Исследование, которое провели ученые из Института биологии РАН вместе с коллегами из Принстонского университета (США), помогло обнаружить один из таких белков.
Белок получил название Vostok в честь первого космического корабля. Авторы исследования утверждают, что именно этот белок, наряду с другими регуляторами — например, уже известным белком GAF, отвечает за формирование петель. При этом результаты исследования показали, что эти два регулятора действуют по-разному и независимо друг от друга ― соответственно, они не взаимозаменяемы.
Исследование было проведено с помощью компьютерного анализа ДНК дрозофилы — мелкой плодовой мухи. С помощью генного редактирования были созданы личинки-мутанты, у которых отсутствовал активный белок Vostok ― оказалось, что у них в ДНК образовалось на 7% меньше петель. Из-за этого они погибали уже во время окукливания. Следует отметить, что ДНК дрозофилы имеет значительное сходство с ДНК человека. Поэтому опыты на этих насекомых дают много новой информации о человеческих генах — в частности то, что отсутствие белка Vostok у человека аналогичным образом может привести к серьезным дефектам мозга и даже смерти.
По словам одного из авторов исследования, руководителя группы биологии хроматина Института биологии гена РАН Максима Ерохина, это открытие открывает новые возможности для генной терапии.
«Наше исследование подтверждает, что трехмерная укладка ДНК строго контролируется с помощью ДНК-связывающих белков, одним из которых оказался Vostok. Понимание того, как формируются петли в молекуле ДНК, открывает новые возможности для генной терапии. Например, поняв, как управлять петлеобразованием, в будущем мы сможем корректировать работу генов при наследственных заболеваниях нервной системы», — сказал Максим Ерохин.
Однако на открытии белка Vostok исследования в этой области не заканчиваются. Как отмечает другой автор исследования, руководитель группы эпигенетики Института биологии гена РАН Дарья Четверина, существуют и другие белки-регуляторы, о которых у ученых пока недостаточно информации.
«Так как при мутации в генах Vostok и GAF теряется только около 15% петель ДНК, в геноме дрозофилы должны существовать другие белки со схожими свойствами. Поиск таких белков — одна из наших будущих задач», — заявила Дарья Четверина.
Источники:
https://ria.ru/20250708/nauka-2027137093.html
Фото: Деница Кирева / Pixabay
Автор: Кирилл Тодоров