Институты Гладстоун выяснили, что потеря одной копии TBX5 нарушает 3D-структуру ДНК сердца
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Учёные Институтов Гладстоун сообщили 13 августа в журнале Science, что потеря одной рабочей копии гена TBX5 нарушает трёхмерную укладку ДНК в клетках сердца и изменяет активность генов, необходимых для его развития. Открытие может объяснить, почему врождённый порок сердца, затрагивающий примерно 1 из 100 новорождённых, проявляется по-разному у людей с одинаковой мутацией. Эффекты различались от клетки к клетке, хотя вторая копия TBX5 оставалась функциональной.
Нарушение укладки ДНК
Ген TBX5, уже связанный с врождёнными пороками сердца, помогает организовывать ДНК в трёхмерную структуру, необходимую клеткам сердца. Учёные Институтов Гладстоун установили, что потеря одной копии TBX5 разрушает эту организацию на нескольких уровнях и меняет активность тысяч генов. Исследование опубликовано в Science; авторы использовали вычислительные модели для анализа данных отдельных клеток.
Гаплонедостаточность и клеточная вариативность
Состояние, при котором из двух копий гена работает только одна, называют гаплонедостаточностью. Долгое время оставалось неясным, почему потеря одной копии TBX5 вызывает тяжёлые пороки, даже если вторая копия продолжает работать. Новые данные показывают, что эффекты различаются от клетки к клетке, что может объяснять, почему люди с одной и той же мутацией TBX5 имеют разные пороки сердца. Бенуа Брюно из Института сердечно-сосудистых заболеваний Гладстоун отметил, что многие пороки развития могут возникать из-за неправильной укладки «трёхмерной инструкции» клетки.
Более широкие последствия
Кэти Поллард, директор Института науки о данных и биотехнологий Гладстоун, сообщила, что группа разработала модели для анализа тысяч отдельных клеток. Это позволило проследить, как потеря белка TBX5 разрушает структуру ДНК сердца на всех уровнях. Авторы предполагают, что тот же механизм может лежать в основе других врождённых пороков, связанных с гаплонедостаточностью.
Что дальше
Дальнейшие исследования должны проверить, действует ли тот же механизм укладки ДНК в других генах с гаплонедостаточностью, связанных с пороками развития. Остаётся неясным, как вариабельность укладки ДНК между клетками влияет на тяжесть конкретных пороков сердца у пациентов.
1 источник
Институты Гладстоун выяснили, что потеря одной копии TBX5 нарушает 3D-структуру ДНК сердца
