Раскрыт секрет контроля репликации ДНК

Международная группа исследователей раскрыла механизм, который стоит за регуляцией репликации ДНК. Его подробности описаны в работе, опубликованной в журнале Cell.

Руководитель исследования профессор Дэвид Гилберт (David Gilbert) рассказал, что загадка управления репликацией долго вводила ученых в заблуждение:

«Для нас это оставалось тайной. Репликация казалась устойчивой ко всем воздействиям, которыми мы старались ее нарушить. Мы подробно описали, как она меняется в разных типах клеток и останавливается при заболевании. Главное же оставалось скрытым — та последовательность ДНК, которая ее контролирует».

Гилберт и его коллеги изучали сегменты ДНК мыши, пока не наткнулись на необычную структуру. Они заметили в последовательности дезоксирибонуклеиновой кислоты три участка, которые часто соприкасались друг с другом. Авторы воспользовались технологией редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы вырезать все три области одновременно.

В результате ученые получили именно то, чего долго добивались. Удаление структур повлияло на контроль репликации. «Извлечение этих элементов сместило время репликации сегмента от начала процесса к его завершению», — сказал Гилберт. Изменение последовательности повлияло не только на время репликации, но и на трехмерную структуру ДНК, которая после операции кардинально изменилась.

Открытие поможет бороться с заболеваниями, связанными со временем репликации, такими как рак. Кроме того, по словам профессора Гилберта, изменение времени репликации может повлиять и на качество переноса генетической информации, что тоже способствует новым экспериментам.

Ранее биологи из Нью-Йоркского университета на примере клеток дрожжей продемонстрировали, как возникает вариация числа копий генов (CNV). Новый метод показал, как происходят делеции и дупликации на уровне одной клетки.