Деформированная ДНК ишемизированных клеток

Деформированная ДНК ишемизированных клеток

Ученые Института молекулярной биологии Майнцского Университета (ИМБ) смогли впервые увидеть изменения в ДНК клеток,  испытавших недостаток кислорода и питательных веществ. Такое состояние характерно для некоторых распространенных заболеваний, в частности, инфарктов, инсультов и рака. Полученные результаты помогут более эффективно бороться с этими заболеваниями.

При сердечном приступе или инсульте нарушается кровоснабжение миокарда или головного мозга. При этом клетки испытывают недостаток кислорода и питательных веществ (т. н. ишемия) и могут быть необратимо повреждены, человек никогда не сможет полностью восстановиться. Инна Кирмес, аспирантка группы доктора Джорджа Рейда из ИМБ, выяснила, что происходит с ДНК в клетках, лишённых кислорода и питательных веществ.

В здоровой клетке гены ДНК беспрепятственно могут участвовать в биосинтезе белка, так что клетка функционирует нормально. Исследования показали, что при ишемии ДНК резко меняется: она сжимается и образует труднодоступные кластеры. Гены в такой деформированной ДНК не могут быть прочитаны, их функционирование существенно затрудняется, и клетка повреждается. При этом кардиомиоциты перестают сокращаться, часть сердца прекращает деятельность, и у человека развивается сердечный приступ. Аналогичным образом, когда блокируется кровообращение мозговых нейронов, происходит ишемический инсульт.

Доктор Рейд комментирует: «Если у вас инсульт или сердечный приступ, это результат изменения ДНК. Теперь мы знаем, что нужно начать поиск путей предотвращения уплотнения ДНК.»

Это открытие стало возможным во многом благодаря работам Александра Щурека из группы профессора Кристофа Кремера из ИМБ. Они разработали новый метод наблюдения ДНК внутри клетки на невиданном ранее уровне детализации. Их методика является дальнейшим развитием «световой микроскопии сверхвысокого разрешения», который использует мерцающие «метки», которые химическим путём наносятся на ДНК и позволяют определить местоположения отдельных молекул в клетках. Эта новая технология опубликована в Experimental Cell Research в сентябре 2015 г.

По материалам Science NewslineTech News Coverage