Включение и выключение определенных генов

Диабет 1 типа, ревматоидный артрит и рак - это лишь некоторые из расстройств, связанных с тем, что определенные гены не «включаются» и не «выключаются», как должны. В недавней статье в Nature Communications исследователи Университета Макгилла описали новый метод, который ученые всего мира могут потенциально использовать для изучения новых способов лечения заболеваний, связанных с нарушением регуляции метилирования ДНК, используя новую технологию редактирования генома CRISPR / Cas9.

Все клетки в организме человека несут один и тот же генетический код. Именно чтение и запись этого кода - «включение» и «выключение» определенных генов в определенных клетках - придает клеткам их идентичность. Представьте себе катастрофическую ситуацию, когда гены, кодирующие пищеварительные ферменты желудка, будут включены в клетках сетчатки глаза и начнут поглощать окружающие ткани. Один из способов выключения определенных генов - это обратимое добавление к ДНК крошечного химического вещества, называемого метильной группой.

Ученые знают, что гены с большим количеством метилирования ДНК, как правило, «выключаются», а гены с меньшим количеством метилирования обычно «включаются». Но поскольку до сих пор было невозможно манипулировать уровнями метилирования ДНК, остается много вопросов о том, что именно происходит в отдельных случаях метилирования ДНК, как они способствуют нормальному функционированию клеток и как нарушение их регуляции способствует развитию болезней.

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications, исследователи из Университета Макгилла демонстрируют, как им удалось отделить определенные случаи метилирования ДНК в клетках мыши и человека с помощью технологии редактирования генома CRISPR / Cas9. Из этого следует, что «деметилирование» ДНК может быть нацелено на его любую часть - на любой интересующий ген - без редактирования генетического кода и без нецелевой активности в нежелательных местах ДНК. Исследователи также описывают методы полного удаления метильных меток ДНК в надежде, что ученые всего мира смогут обнаруживать случаи, когда гены, которые должны быть включены, были отключены метилированием ДНК - как, например, ген инсулина при диабете - и использовать эту технику, чтобы установить новые парадигмы лечения болезней.

\