Вчені виявили новий генетичний механізм, «диммер», який точно контролює час експресії генів під час раннього розвитку ембріона. Це відкриття дає глибше розуміння того, як формуються наші тіла, і відкриває двері для нових методів лікування захворювань.
Дослідники з Лабораторії медичних наук MRC під керівництвом д-ра Ірен Амблара та д-ра Вікі Метзіс вивчали, як гени регулюються в ембріонах, що розвиваються. Вони зосередилися на гені Cdx2, який має вирішальне значення для формування задньої частини ембріона. Усі клітини в організмі мають однакову генетичну інформацію, але вони диференціюються, вибірково активуючи та пригнічуючи певні гени, процес, який називається експресією генів.
Команда виявила спеціальний елемент ДНК, який діє як диммер, контролюючи тривалість та силу експресії Cdx2. Цей елемент, на відміну від типових підсилювачів або сайленсерів, тонко регулює активність генів. Використовуючи генну інженерію в ембріонах мишей, вони змінили цей елемент, змінивши час експресії Cdx2 та вплинувши на формування спинного мозку.
Цей «аттенюаторний» елемент працює шляхом взаємодії з факторами транскрипції та комплексами ремоделювання хроматину. Цей точний контроль може застосовуватися до інших важливих генів розвитку. Відкриття дозволяє розробити інструменти, які можуть налаштовувати активність генів з безпрецедентною часовою та просторовою роздільною здатністю.
Клінічно це може призвести до генної терапії, яка може регулювати рівні експресії генів за потреби, потенційно зменшуючи побічні ефекти та покращуючи ефективність лікування. Це дослідження підкреслює важливість некодуючих областей геному, які колись вважалися «сміттєвою ДНК», тепер визнаються ключовими регуляторами експресії генів. Ця робота підкреслює, що експресія генів — це не просто увімкнення або вимкнення, а тонко налаштована модуляція.