Понимание механизмов функционирования гена CISTR-ACT может коренным образом изменить подходы к терапии различных заболеваний.
Исследователи долгое время пытались разгадать одну из основных загадок биологии: что определяет идеальный размер клеток? Отклонения от нормы — слишком крупные или мелкие клетки — могут быть причиной множества заболеваний. Долгое время оставалось неясным, какая именно генетическая программа управляет этим важным аспектом функционирования организма. Новое исследование впервые выявило ген в некодирующей части генома, который способен непосредственно воздействовать на размер клеток, сообщает Phys.org.
Специалисты из Детской больницы SickKids установили, что ген CISTR-ACT выполняет роль регулятора роста клеток. В отличие от генов, отвечающих за синтез белков, CISTR-ACT относится к категории длинных некодирующих РНК (lncRNA) и является частью слабоизученного некодирующего генома, составляющего около 98% всей человеческой ДНК.
До недавнего времени было известно только то, что CISTR-ACT участвует в развитии некоторых наследственных заболеваний и аномалий хрящей. Однако его точный эффект на размер клеток оставался неясным. Благодаря новым экспериментам с применением технологий CRISPR-Cas9 и Cas13, ученым удалось установить, что CISTR-ACT влияет на активность ряда ключевых генов, отвечающих за структуру клеток, их рост и взаимодействие друг с другом.
Экспериментально установлено, что снижение активности CISTR-ACT приводит к увеличению размеров эритроцитов и изменениям структуры головного мозга. Напротив, рост уровня CISTR-ACT уменьшает размеры клеток, что подтверждает прямую связь между уровнем экспрессии данного гена и размером клеток. Кроме того, было обнаружено, что CISTR-ACT взаимодействует с белком FOSL2, способствуя его связыванию с другими генами и изменению их экспрессии. Этот механизм имеет значение для нормального формирования нервной системы и костного мозга.
«CISTR-ACT и FOSL2 контролируют размер клеток, как магнит. Если убрать “магнит”, клетки начинают расти, а если вернуть его — клетки уменьшаются. Это удивительно, но нам удалось подтвердить эту закономерность на различных типах клеток и организмов, показывая, что такая функция стабильно проявляется как в человеческих клетках, так и в моделях, созданных в лаборатории», — комментирует доктор Катерина Кириакопулос, ведущий автор исследования. Эксперт отметила, что полученные данные открывают новые возможности для разработки персонализированных терапий против серьезных заболеваний, таких как рак и анемия, где размер клеток играет важную роль.
Тем временем российские ученые впервые описали экспрессию генов форонид.
Фото: hi-tech.mail.ru