Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Эпигенетика: поиск метилированных нуклеотидов ставят на конвейер

Разработана новая технология расшифровки «надгеномной» информации
Лента.Ру по материалам Nature News: Genomics goes beyond DNA sequence

Ученые разработали новую технологию расшифровки эпигенетической информации – «надстроек» хромосомной ДНК, которые не определяются традиционными методами, однако оказывают существенное влияние на реализацию записанных в ДНК данных. Работа исследователей из компании Pacific Biosciences опубликована в журнале Nature Methods (Benjamin A Flusberg et al., Direct detection of DNA methylation during single-molecule, real-time sequencing).

Наука эпигенетика начала активно развиваться в конце прошлого столетия, когда ученые начали понимать, что наследственная информация заложена не только в самой последовательности ДНК, но также в определенных модификациях отдельных «букв» – нуклеотидов. Например, добавление метильной группы – CH3 – часто приводит к инактивации модифицированного участка ДНК.

До сих пор у исследователей не было «потокового» метода работы с эпигеномом – измененные нуклеотиды отыскивались фактически вручную. Наиболее распространенная технология поиска метильных групп, например, заключалась в следующем: образцы ДНК химически модифицировались так, что неметилированные нуклеотиды (конкретно – цитозин) превращались в другой тип нуклеотидов – урацил. В норме ДНК не содержит урацил, поэтому после определения последовательности исследователи могли узнать, какие цитозины содержат метильную группу, а какие – нет. Однако этот способ имеет несколько серьезных недостатков – во-первых, он весьма затратен и требует времени, во-вторых, не позволяет находить метилированные аденины (такая модификация очень распространена, например, у бактерий), а в-третьих, химическая обработка повреждает ДНК и снижает точность расшифровки.

Авторы новой работы предложили принципиально иной способ поиска эпигенетических модификаций. Он основан на использовании флуоресцентных меток – в ходе определения фермент ДНК-полимераза создает копию изучаемой цепи ДНК из находящихся в реакционной смеси нуклеотидов, к которым присоединены флуоресцентные «довески». Каждый из четырех нуклеотидов, входящих в состав ДНК (аденин, цитозин, гуанин и тимин), флуоресцирует собственным цветом, поэтому ученые могут определить последовательность новосинтезированной нити ДНК при помощи специального сканера. О наличии метилированных нуклеотидов ученые судят по изменению времени следующей вспышки, означающей, что фермент включил в цепь очередной нуклеотид.

Новая технология позволяет очень быстро определять, какие нуклеотиды в ДНК несут метильную группу. Однако пока исследователи смогли приспособить методику не для всех типов метилирования, и, кроме того, она не позволяет определять наличие метилирования на длинных отрезках ДНК – лучше всего технология работает для фрагментов длиной менее тысячи нуклеотидов. Для того чтобы получить полногеномную карту метилирования, ученым в качестве «исходного материала» необходимо иметь отрезки ДНК длиной от восьми до десяти тысяч нуклеотидов.

В обозримом будущем специалисты намерены устранить недостатки своего метода. Тем не менее, компания Pacific Biosciences планирует начать выпуск приборов, определяющих последовательность ДНК при помощи новой технологии, уже в 2010 году, а в 2011 году исследователи рассчитывают запустить линию приборов, которые могли бы определять наличие метильных групп.

В настоящее время ученые, занимающиеся эпигенетикой, показали, что изменение надгеномных модификаций чрезвычайно важно для протекания многих важных процессов в организме, в частности при развитии рака. Помимо модификаций ДНК эпигенетические изменения затрагивают белки, связанные с нуклеиновыми кислотами.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
12.05.2010

Читать статьи по темам:

секвенирование генома экспрессия генов эпигенетика Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Все мы – немножко неандертальцы

Результаты черновой расшифровки ядерного генома неандертальца и сравнения его с геномами современных европейцев, азиатов, папуасов и африканцев подтвердили версию о скрещивании неандертальцев с древними европейцами.

читать

Особенности национального генома

Статьи о расшифровке человеческих геномов с удовольствием публикуют ведущие научные журналы. Сотрудники Курчатовского института разместили краткий отчет о работе в только что созданном российском научном журнале Acta Naturae.

читать

Геном человека: десять лет спустя

Через десять лет после получения первых результатов полного секвенирования генома человека исследователи должны приложить не меньше усилий для того, чтобы применить полученные знания в клинической практике.

читать

Найти преступника по отпечаткам микробов?

Мазок с поверхности кожи содержит по крайней мере в 100 раз больше бактериальной ДНК, чем человеческой. При этом персональный состав видов микробов – характеристика не менее уникальная, чем отпечатки пальцев.

читать

На прошлой неделе в Nature: геномика и транскриптомика

Сравнение геномов разных пород домашних кур и их дикого предка, анализ транскриптома Helicobacter pylori и генетика пищевой аллергии.

читать