Исследователи из Университета Вирджинии открыли новые процессы, протекающие в митохондриях и связанные с возрастом, онкологическими процессами, болезнью Паркинсона, и заболеваниями сердечно — сосудистой системы.
Это исследование создало новое поле для деятельности в области эпигенетики, в будущем могут появиться варианты генной терапии для лечения вышеуказанных патологий.
ShirleyM. Taylor, к.м.н., исследователь из Отделения Микробиологии и Иммунологии только закончила институт, когда ее исследование помогло определить роль эпигенетики (эпигенетика это процесс, регулирующий, какие гены будут экспрессироваться в клеточном ядре, т.о. кардинально определяя биологические характеристики клетки).
Годы спустя Taylor и ее коллеги углубили знания в этой области, превратили ее в отдельную область исследований, открыв ферменты в митохондриях, которые, как полагалось раньше, существовали лишь в ядре.
У млекопитающих все клетки обладают 2 разными геномами, включающими всю генетическую информацию. Одна часть находится в ядре, другая же – в митохондрии – энергостанции клетки.
Опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), исследование показало 2 модификации ДНК в митохондриальном геноме: метилированный цитозин, «выключающий» экспрессию некоторых генов и гидроксиметилцитозин, устраняющий эту функцию путем метилирования цитозина.
Вместе эти 2 модификации работают как генетический «включатель/выключатель» в процессе метилирования ДНК. Команда Taylor также выявила, что фермент, ответственный за метилирование ДНК, находится в митохондриях. Наличие этих модификаций позволяет исследователям верить, что в митохондриях находится система генного контроля, похожая на таковую в ядре, обеспечивая производство необходимого количества белков для корректной выработки энергии.
«В заболеваниях типа рака эпигенетический контроль утерян» – сообщает Taylor. «Гены, которые должны быть выключены, включены и наоборот, что приводит к неконтролируемому росту. Наше исследование подсказывает, что ошибки в генной экспрессии встречаются и в митохондриях, что, возможно, ведет к утрате функции митохондрий, характерной для рака и заболеваний, связанных с возрастом».
Сейчас команда Taylor продолжает изучать ферменты митохондрий, выключающие экспрессию генов и ищет новые ферменты, инактивирующие первых. Это позволит ученым выявить, влияют ли эти процессы на способность митохондрий выделять энергию. Также сравнивается количество метилированной ДНК в больных клетках и здоровых.
«При многих заболеваниях, поражающих пожилых, расстраивается митохондриальная функция» – повествует Taylor. «Мы хотим знать, влияет ли эпигенетический контроль на эту связь. Если это так, значит, препараты, влияющие на генную экспрессию в ядре, повлияют и на генные процессы в митохондриях».
Источник <http://netoncology.ru/>