PNAS: Исследование ДНК в нервных клетках покажет, как они восстанавливаются

Учёные из Медицинского центра Векснера Университета штата Огайо, Медицинского колледжа и Имперского колледжа Лондона исследовали на мышах, как нервные клетки самовосстанавливаются после травм. Это может помочь в разработке новых методов лечения таких повреждений.

Учёные также изучили, как 3D-структура ДНК в нервных клетках влияет на их способность к восстановлению.

Исследователи обнаружили, что петли ДНК, которые называются петлями промотора-энхансера, важны для роста нервов. Эти петли удерживает вместе белок когезин.

Если этого белка не хватает, петли ДНК формируются неправильно и нервы не могут восстановиться, — рассказала Илария Пальмизано, доцент кафедры неврологии и кафедры пластической и реконструктивной хирургии Университета штата Огайо.

Пальмизано работала в Имперском колледже Лондона с профессором Симоне Ди Джованни и другими учёными, включая специалистов из Университета Майами.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Регенерация нейронов в периферической нервной системе частично зависит от активации генов, которые отвечают за восстановление. Это помогает синтезировать новые белки, нужные для регенерации повреждённых нервов.

Хроматин — «инструкция по эксплуатации» клетки — плотно свёрнут внутри ядра. То, как он разворачивается при активации, влияет на то, как клетка считывает и интерпретирует инструкции, — говорит главный исследователь Ди Джованни из Имперского колледжа.

Предыдущие исследования на мышах показали, что активация регенеративных генов зависит от организации хроматина. Пальмизано утверждает, что для восстановления повреждённых нервов хроматин нейронов должен быть открыт.

В новом исследовании на мышах учёные обнаружили ещё один важный аспект организации хроматина, который необходим для регенерации повреждённых нервов.

Хроматин имеет сложную структуру и состоит из трёхмерных доменов. Внутри них хроматин сложен в петли, которые обеспечивают контакт между удалёнными геномными участками. Это важно, так как позволяет генам связываться с энхансерами — регуляторными последовательностями, что усиливает активность генов.

После травмы в периферической нервной системе образуются контакты между генами регенерации и энхансерами в нейронах.

Это открытие может помочь в разработке новых стратегий восстановления. В дальнейшем исследователи планируют изучить активацию белка когезина после травмы нерва, чтобы научиться активировать его для стимуляции регенерации, например, в центральной нервной системе.

Иллюстрация: нейросеть

27.09.2024