CD: Раскрытые тайны хроматина помогут понять, что происходит в мозге с возрастом

Одноклеточные 3D-методы изучения генома помогли ученым лучше понять, как устроен хроматин в разных клетках сложных тканей. Но у современных методов есть проблема: они не могут обрабатывать много клеток одновременно.

И вот теперь ученые разработали новый метод — dscHi-C, который работает быстро и эффективно. Исследователи использовали его, чтобы изучить, как меняется структура хроматина в мозге мышей с возрастом. Для этого они проанализировали 32 777 клеток на трех этапах жизни мышей (3, 12 и 23 месяца) и обнаружили в среднем 78 220 уникальных контактов между участками ДНК.

Результаты опубликованы в издании Cell Discovery.

Результаты исследования показали:

• Гены, которые меняют свою структуру, связаны с обменом веществ и изменением формы нейронов.
• В глиальных клетках (клетках поддержки мозга) эти гены связаны с иммунным ответом.
• Это доказывает, что 3D-структура генома играет важную роль в старении мозга.

Ученые также создали улучшенную версию метода — dscHi-C-multiome, которая позволяет одновременно изучать структуру генома и активность генов. Это помогает точно определять типы клеток в мозге и понимать, как структура ДНК влияет на работу генов.

Почему это важно

Структура хроматина — это ключевой элемент, который влияет на то, как работает ДНК. Она меняется во время развития и при болезнях, и у каждого типа клеток своя уникальная структура. Раньше методы изучения хроматина были сложными и медленными. Теперь ученые могут изучать тысячи клеток быстро и точно.

Что мы знаем о старении

Старение — это процесс, который затрагивает все тело, включая мозг. С возрастом мозг работает хуже, и повышается риск болезней, таких как Альцгеймер. Уже известно, что в стареющем мозге активируются иммунные клетки и начинается воспаление. Но как меняется структура хроматина при старении, до сих пор было мало изучено. Новый метод помогает это исправить.

Как это сделали

Ученые использовали доступную технологию микрофлюидики (работы с каплями жидкости), чтобы создать быстрый и эффективный метод анализа. Новый подход:

• Не требует сложного оборудования или специальных реагентов.
• Позволяет изучать десятки тысяч клеток за один раз.
• Сокращает время подготовки образцов.

Недавно уже был представлен похожий метод, но у него есть проблемы с точностью. Новый метод решает эти проблемы и позволяет надежно определять типы клеток по структуре их хроматина.

Ранее ученые открыли механиз действия важнейших белков.

16.02.2025