Но если компьютер до скончания веков может работать с одной и той же версией Windows , то клетка о таком только мечтает — с течением времени она должна сменить несколько операционных генетических систем.
Жизнь эмбриональной стволовой клетки управляется одним комплексом генов, но, как только она превращается в дифференцированную клетку мышечной, соединительной, нервной или какой-то ещё ткани, генные комплексы начинают свою чехарду: одни засыпают, другие активируются, и так до тех пор, пока клетка не созреет. Очевидно, при этом должен быть какой-то регулятор-переключатель, нечто, что будет «сносить» одну генетическую «операционку» и ставить следующую.
Исследователи из Уайтхедовского института биомедицинских исследований (США) сообщают, что им удалось найти одного из таких молекулярных «сисадминов». Им оказался фермент лизин-специфическая деметилаза 1, имеющий в русской транскрипции несколько смущающее сокращение ЛСД1. Белок известен учёным давно; о его важной роли в процессах дифференциации эмбриональных клеток также узнали не вчера. Но, как это часто бывает, этим всё и ограничилось; в чём именно заключается эта «важная роль», никто не знал. Теперь же тайна прояснилась — в журнале Nature появилось описание работы ЛСД1.
Когда клетка развивается, у неё включаются новые блоки генов. А старые гены, которые функционировали на предыдущих стадиях развития, должны замолчать. Если новые и старые гены будут работать вместе, возникнет хаос, «операционные системы» будут конфликтовать друг с другом, и всё может закончиться гибелью клетки (и это ещё не самый плохой сценарий, ведь возможно и раковое перерождение). И вот как раз ЛСД1 нужен для того, чтобы выключить старые гены.
Гены часто сопровождают так называемые энхансерные последовательности — куски ДНК, на которых не синтезируется РНК, но которые активируют её синтез на других, кодирующих участках ДНК. Эти энхансеры представляют собой что-то вроде посадочных платформ, на которые приземляются белки, активирующие транскрипцию тех или иных генов. Когда клетка переходит из эмбрионального состояния в зрелое, ЛСД1 закрывает собой эти самые энхансерные участки в ДНК, не пуская туда другие белки и выключая таким образом гены эмбриональной стадии.
Известно также, что функции ЛСД1 этим не ограничиваются: он также влияет на структуру хромосом. Вполне возможно, что эти две его задачи как-то сцеплены. И, скорее всего, этот белок не один такой, существуют «напарники», выполняющие на разных этапах развития клетки похожие функции. Что случается с клеткой, когда ЛСД1 перестаёт выполнять свою работу, учёные не проверяли, но можно предположить, что исследования в этом направлении смогут прояснить природу целого ряда сложных заболеваний, связанных с нарушением развития.
Подготовлено по материалам Института биомедицинских исследований Уайтхеда.
Источник:
science.compulenta.ru