ИМА-ПРЕСС

Новый метод российских ученых позволил исследовать самые ранние стадии эмбриогенеза

 Особые новости
  • О чём мы мечтаем, когда смотрим на чужие деньги Кто хоть раз не мечтал сорвать крупный выигрыш, найти чемодан с купюрами или потратить не свои деньги без последствий? Такие фантазии кажутся безобидными: у каждого найдётся свой список желаний. Но...
  • ЖаритьФест снова в Питере 19 июля в Петербурге уже в седьмой раз состоится самый музыкальный гастрономический фестиваль ЖаритьФест. Уже полюбившийся петербуржцам и туристам летний радостный и отвязный фестиваль гриля, барбекю, музыки и стендапа, где еда и культурная...
  • ТНТ запустил коллаборацию к реалити-шоу «Большой куш. Бангкок» 6 июля на ТНТ и в VK Видео стартовало самое непредсказуемое и азартное реалити-шоу этого лета — «Большой куш. Бангкок». рзкая игра за выигрыш 10 миллионов рублей, в которой 12 звёздных...
  • В Петербург едет «сибирский МХАТ» С 5 по 10 августа Новосибирский академический драматический театр «Красный факел» выступит с гастролями на основной сцене БДТ им. Г.А.Товстоногова. В Петербурге краснофакельцы покажут три постановки: музыкальный спектакль Марка Букина «Ромео и Джульетта» и дилогию Андрея Прикотенко «Мертвые Души» и «Бесы»....
  • В погоне за продуктивностью: почему мы привыкли жить по чек-листу  В июле на ТНТ — спортивная премьера шоу «Погоня», где пятнадцать звёздных участников в борьбе за денежный приз будут убегать от профессиональных ловцов в чёрном. За ходом игры будут следить...

Новый метод российских ученых позволил исследовать самые ранние стадии эмбриогенеза

Новый метод российских ученых позволил исследовать самые ранние стадии эмбриогенеза
29 марта
23:23 2017

МОСКВА. МГУ. Ученые биологического факультета МГУ имени Ломоносова впервые построили подробные карты пространственной организации генома в индивидуальных клетках и изучили особенности пространственной организации материнского и отцовского геномов в зиготах мыши. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.

Исследования биологов МГУ имени Ломоносова подтвердили предложенную ранее модель, постулирующую, что при сохранении общих принципов упаковки генома, характер укладки хроматиновой фибриллы в индивидуальных клетках может существенно различаться. Получение этих результатов стало возможным благодаря тому, что авторы разработали новый экспериментальный подход для исследования пространственной организации генома в ядрах индивидуальных клеток.

В ядрах клеток молекулы ДНК упакованы в особые структуры, хромосомы, которые можно представить себе как сложные, но не случайным образом спутанные клубки. Вещество хромосом, представляющее собой в основном комплекс ДНК, РНК и белков, называется хроматином. Биологи разработали новую методику изучения того, как хроматин упакован в ядре живой клетки. Эта методика является значительно усовершенствованным вариантом классического подхода к исследованию трехмерной структуры генома – Hi-C (high-throughput chromosome conformation capture).

«Возьмем три условных участка ДНК: А, B и С. Первые два расположены друг за другом в геноме — они соседи, а третий, предположим, находится от них на расстоянии в несколько миллионов пар нуклеотидов. Но хромосома может быть так упакована, что фрагмент С окажется рядом с А или В в пространстве. Мы можем установить этот факт ( не для трех случайных участков ДНК, а в масштабе всего генома одновременно) и использовать эту информацию для построения карт пространственной структуры хроматина в живой клетке, так работает метод Hi-C», — рассказал один из авторов работы, кандидат биологических наук Сергей Ульянов.

В стандартном методе Hi-C для проведения одного эксперимента, как правило, требуется несколько сотен тысяч и даже миллионов клеток. Однако новая методика позволяет работать с одной отдельно взятой клеткой и составлять ее индивидуальную карту трехмерной структуры хромосом. Основным новшеством в этой методике является отбор единичных ядер на заключительном этапе Hi-C-эксперимента и проведение так называемой полногеномной амплификации — процесса, в котором с использованием особого фермента можно получить десятки тысяч копий ДНК из одного клеточного ядра.

«Это ключевой этап нашей технологии. Полногеномная амплификация позволяет напрямую работать с геномами индивидуальных клеток, секвенировать их и проводить любые другие манипуляции, в том числе исследовать трехмерную организацию хроматина в одной отдельно взятой клетке. Так называемые single-cell технологии, то есть исследования и манипуляции с единичными клетками, сейчас являются бурно развивающейся областью молекулярной биологии», — сказал Сергей Ульянов.

С помощью нового метода ученые смогли изолировать из мышиных зигот отдельно материнское ядро и отцовское и посмотреть, чем пространственная организация материнского генома отличается от отцовского.

«Мы провели анализ пространственной организации генома в зиготах мыши. Оказалось, что ядра, мужское и женское, которые сосуществуют в одной клетке, в зиготе, принципиально различаются по тому, как в них уложен геном. В ядре, сформировавшемся из ядра сперматозоида, активные участки генома в пространстве отделены от неактивных, а в ядре с материнским геномом этого не наблюдается. Во всех предыдущих исследованиях в клетках млекопитающих это разделение имело место, так что это очень неожиданный результат», — прокомментировал один из авторов статьи, Илья Флямер.

Таким образом, новый метод позволяет исследовать самые ранние стадии эмбриогенеза, сразу после оплодотворения.
«Поскольку зигота — это тотипотентная клетка, которая может дать начало любому типу клеток в организме, возможно, полученные результаты помогут понять природу тотипотентости и дадут возможность приблизиться к более полному перепрограммированию соматических клеток, чем при создании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток» — заметил Илья Флямер.
Пространственная организация хроматина является важным регуляторным инструментом, который клетка использует для управления экспрессией генов. В последнее время в научной литературе появляется все больше сообщений о том, что нарушения нормальной упаковки ДНК в ядре связаны с рядом тяжелых заболеваний человека и в первую очередь с некоторыми раковыми опухолями. Технология Hi-C на единичных клетках в будущем позволит исследовать отдельные, в том числе крайне немногочисленные, субпопуляции раковых клеток в составе опухолей и, возможно, приблизит нас к понимаю механизмов возникновения злокачественных новообразований

Работа выполнена совместно с Институтом биологии гена РАН и коллегами из Австрии и США.

Об авторе

Дмитрий Московский

Дмитрий Московский

Связанные материалы

НАШИ ДРУЗЬЯ

  • • Дирекция театрально-зрелищных касс
  • • Музей-макет «Петровская акватория»
  • • Мюзик-Холл
  • • Театр-фестиваль «Балтийский Дом»
  • • Театр комедии имени Акимова
  • • Учебный театр на Моховой
  • • Театр «Зазеркалье»
  • • Театр «Особняк»
  • • Ленинградский зоопарк
  • • «Республика кошек»
  • • Киностудия «Ленфильм»
  • • Кинотеатр «Великан-Парк»
  • • Киностудия исторического фильма «Фараон»
  • • Уполномоченный по правам ребёнка Санкт-Петербурга
  • • Главное управление МЧС России по Санкт-Петербургу