Ученые раскрыли секрет контроля репликации ДНК

Международная группа исследователей раскрыла механизм, который стоит за регуляцией репликации ДНК.

Ученые выяснили, как ДНК регулирует время синтеза дочерних молекул.

Руководитель исследования профессор Дэвид Гилберт (David Gilbert) рассказал, что загадка управления репликацией долго вводила ученых в заблуждение: 

"Для нас это оставалось тайной. Репликация казалась устойчивой ко всем воздействиям, которыми мы старались ее нарушить. Мы подробно описали, как она меняется в разных типах клеток и останавливается при заболевании. Главное же оставалось скрытым — та последовательность ДНК, которая ее контролирует". 

Гилберт и его коллеги изучали сегменты ДНК мыши, пока не наткнулись на необычную структуру. Они заметили в последовательности дезоксирибонуклеиновой кислоты три участка, которые часто соприкасались друг с другом. Авторы воспользовались технологией редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы вырезать все три области одновременно.

В результате ученые получили именно то, чего долго добивались. Удаление структур повлияло на контроль репликации. "Извлечение этих элементов сместило время репликации сегмента от начала процесса к его завершению", — сказал Гилберт. Изменение последовательности повлияло не только на время репликации, но и на трехмерную структуру ДНК, которая после операции кардинально изменилась. 

Открытие поможет бороться с заболеваниями, связанными со временем репликации, такими как рак. Кроме того, по словам профессора Гилберта, изменение времени репликации может повлиять и на качество переноса генетической информации, что тоже способствует новым экспериментам. 

Ранее биологи из Нью-Йоркского университета на примере клеток дрожжей продемонстрировали, как возникает вариация числа копий генов (CNV). Новый метод показал, как происходят делеции и дупликации на уровне одной клетки.