Новости онкологии

16 июня 2021

Ученые выяснили механизм появления мутаций в геноме стволовых клеток

Аналогичный эффект исследователи нашли и в раковых клетках.

Биологи обнаружили, что многие мутации закрепляются в геномах стволовых клеток в результате появления сбоев в работе белков C/EBP, которые участвуют в процессе «распаковки» свернутой ДНК при считывании генов. Об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда (РНФ) со ссылкой на статью в журнале Cell Reports.

«Этот эффект не ограничивается стволовыми клетками – мы обнаружили его аналог и в раковых клетках. Мы предполагаем, что усиленное связывание C/EBP с поврежденным участком ДНК может создать для конкретной раковой клетки «окно возможностей», в которое она временно приобретает новые свойства», – рассказала Анна Ершова из НИИ Физико-химической биологии МГУ им. Ломоносова, один из авторов исследования.

Белки из семейства C/EBP относятся к так называемым факторам транскрипции. Так называют молекулы, которые могут соединяться с конкретными участками в цепочке ДНК и подавлять или активировать работу одиночных генов или их наборов. Эти белки играют важную роль в развитии стволовых клеток, а также связаны с регулированием роста жировой и костной ткани и активностью иммунитета.

Ершова и ее коллеги обнаружили, что белки C/EBP играют важную роль в появлении и закреплении мутаций в геноме стволовых и раковых клеток. Они сделали это открытие, изучая, как часто мутации появляются в разных сегментах генома стволовых клеток взрослых людей, которые присутствуют в небольших количествах почти во всех органах тела.

Эти наблюдения указали, что в определенных регионах генома, расположенных неподалеку от тех участков ДНК, с которыми соединяются молекулы C/EBP-белков, появлялось неожиданно много мутаций. Заинтересовавшись этим совпадением, биологи попытались узнать причину появления этих мелких «опечаток» в геноме стволовых клеток с помощью компьютерных расчетов.

Исследователи попытались воспроизвести, как одна из этих молекул, белок C/EBP-бета, взаимодействует с произвольными сегментами нити ДНК, внутри которых присутствуют случайные мутации. Эти расчеты указали на то, что белок необычно прочно связывался с поврежденными участками генома, в которых нуклеотид цитидин («Ц») был заменен на тимидин («Т»).

Опыты показали, что это небольшое изменение приводит к появлению дополнительной водородной связи между белком и ДНК. В результате этого вся эта цепочка оказывается скрытой от ферментов, исправляющих одиночные мутации. По этой причине данная «опечатка» в последовательности нуклеотидов сохраняется, и при делении клеток она передается одной из двух дочерних клеток.

Ученые предполагают, что подобные сбои в работе белков из семейства C/EBP могут играть важную роль в образовании злокачественных опухолей, родоначальниками которых выступают различные типы стволовых клеток взрослого человека. Кроме того, биологи обнаружили намеки на то, что новые мутации могут возникать схожим образом и в других типах раковых клеток. Соответственно, изучение механизмов их формирования поможет ученым найти новые методы лечения рака, подытожили Ершова и ее коллеги.

Источник: nauka.tass.ru