Правильное развитие эмбриона зависит от своевременного выключения ненужных генов. Если же этот эмбриональный выключающий механизм проснётся в зрелой клетке, он может необратимо подавить гены контроля над клеточным делением и тем самым вызвать рак.
Есть несколько генов, деятельность которых ограничена узким интервалом времени в самом начале эмбрионального развития. Сделав своё дело в первые дни существования зародыша, они замолкают навсегда. Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) обнаружили ряд белков, которые играют главную роль в управлении такими генами. В статье, опубликованной в журнале Cell Reports, авторы описывают комплекс белков ZFP, KRAB и KAP1. Собравшись вместе, они способны выключить какой-нибудь ген на всю оставшуюся жизнь.
Действие комплекса проявляется в метилировании ДНК. Метильные группы на ДНК (а именно на цитозине) указывают на то, что эта последовательность в данный момент клетке не нужна и что её можно плотно упаковать в гетерохроматин. Это обычная процедура эпигенетической регуляции активности генов. Особенность же комплекса ZFP, KRAB и KAP1 в том, что он выключает гены после их использования эмбрионом — и впоследствии разбудить их уже ничто не может.
В этой троице KRAB и KAP1 выполняют собственно метилирующую работу, тогда как ZFP указывает место, где это нужно сделать. После этого ген становится неактивен, причём в процессе развития эмбриона уже не надо всякий раз при делении клеток подтверждать неактивный статус гена. KRAB и KAP1 работают и в зрелых, дифференцированных клетках, но это не сопровождается плотной архивацией ДНК в гетерохроматине. То есть «вечное молчание» постигает гены только под надзором всех трёх белков.
Этот механизм, по словам учёных, в норме должен работать только у эмбриона. Но может случиться так, что он проснётся в зрелой клетке. Многие гены, которые в норме должны работать, в злокачественных опухолях оказываются подавлены. Легко представить, как вышеописанный комплекс, очнувшись, запечатывает гены, ограничивающие клеточное деление. А бесконтрольное клеточное деление — это рак.
Однако прежде, чем предлагать новые схемы лечения рака, направленные на метилирующие ДНК белки, необходимо узнать больше о самом белковом комплексе. Пока что полученные результаты, как признают авторы, лишь описывают то, что и когда этот комплекс делает, но ничего не говорят о том, как он регулируется. Почему, например, он работает только в первые дни эмбриогенеза, а потом отключается? Ответ на этот вопрос, кстати, помог бы понять, что заставляет метилирующие белки просыпаться в зрелых клетках и превращать их в опухолевые.
http://science.compulenta.ru/712777/
|
