Есть лучший способ расшифровать эпигенетический код ДНК для выявления болезни

Согласно исследованию Медицинской школы Перельмана при Университете Пенсильвании, опубликованному сегодня в журнале Nature Biotechnology, новый метод секвенирования химических групп, прикрепленных к поверхности ДНК, открывает путь к более эффективному выявлению рака и других заболеваний . Эти химические группы отмечают одну из четырех «букв» ДНК в геноме, и именно различия в этих метках вдоль ДНК определяют, какие гены экспрессируются или заглушаются.

Чтобы выявить заболевание на более ранней стадии и с большей точностью, исследователи проявляют растущий интерес к анализу ДНК в условиях ограниченного количества материала, такого как свободно плавающая ДНК, которая может быть вытеснена из опухолей в кровоток.

«Мы надеемся, что этот метод предлагает возможность декодировать эпигенетические метки на ДНК из небольших и временных популяций клеток, которые ранее было трудно изучать», — сказал соавтор исследования Рахул Кохли, доктор медицинских наук , доцент кафедры биохимии. и биофизика, и медицина.

Исследователи из Пенсильвании и других стран исследовали эти модификации ДНК в течение последних двух десятилетий, чтобы лучше понять и диагностировать множество заболеваний, в первую очередь рак. За это время основные методы, используемые для расшифровки эпигенетического кода, основывались на химическом веществе, называемом бисульфитом. Несмотря на то, что бисульфит оказался полезным, он также имеет серьезные ограничения: он неспособен различать наиболее распространенные модификации строительного блока ДНК цитозина, и, что более важно, он разрушает большую часть ДНК, к которой прикасается, оставляя мало материала для секвенирования в лаборатории.

Новый метод, описанный в этой статье, основан на том факте, что класс ферментов иммунной защиты, называемых ДНК-дезаминазами APOBEC, можно использовать в биотехнологических целях. В частности, ферменты дезаминазы способны выполнять то же действие, что и бисульфит, но без вреда для ДНК.

«Этот технологический прогресс открывает путь к лучшему пониманию сложных биологических процессов, таких как развитие нервной системы или прогрессирование опухоли», — сказал соавтор исследования Хао Ву, доктор философии , доцент кафедры генетики. Эмили Щуцки , аспирантка Коли, является первым автором исследования.

Используя этот метод, команда показала, что для определения эпигенетического кода одного типа нейрона использовалось в 1000 раз меньше ДНК, чем требуется для бисульфит-зависимых методов. Исходя из этого, новый метод может также различать две наиболее распространенные эпигенетические метки, метилирование и гидроксметилирование.

«Мы смогли показать, что участки генома, которые кажутся модифицированными, на самом деле сильно различаются с точки зрения распределения этих двух меток», — сказал Кохли. «Это открытие предполагает важные и отличительные биологические роли двух меток в геноме».

0 0 голос
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии