Исследователи разрабатывают новый подход к изучению генетики заболеваний человека

Исследователи разрабатывают новый подход к изучению генетики болезней человека
Предоставлено: Медицинский центр Чикагского университета.

Многие наследственные иммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит и признаки, связанные с клетками крови, происходят из-за того, что критические белки не вырабатываются или не функционируют должным образом. Но точно, как гены человека, регулирование этих генов и как получающиеся белки взаимодействуют, чтобы вызвать болезнь, широко не понято.

В новой статье, опубликованной в Nature Genetics, исследователи из Чикагского университета обнаружили, что форма химической модификации РНК, N6-метиладенозин (m6A), играет важную роль в наследуемости болезней человека.

Изучая иммунные клетки, они обнаружили, что отклонения в уровнях m6A могут коррелировать с аутоиммунными заболеваниями и признаками, связанными с клетками крови. Понимание этих отношений дает возможность изменить этот процесс и лечить наследственные заболевания человека.

«Это очень современная тема в области генетики, и мы выбрали иной подход, чем другие исследования», — сказал Зиджи Чжан, аспирант Университета Чикаго и ведущий автор статьи. «Многие исследования посвящены роли генетических вариаций в транскрипции (превращение ДНК в мессенджерную РНК), тогда как наше исследование демонстрирует, что генетическая изменчивость также участвует в m6A-опосредованной посттранскрипционной регуляции, такой как трансляция (превращение мессенджерной РНК в белки)».

Посредством анализа данных m6A с использованием статистической методологии, называемой картированием QTL, которая связывает фенотипические признаки с генотипическими вариациями, исследователи обнаружили, что m6A оказывает такое же эффективное влияние на модуляцию восприимчивости к болезням, как и на сплайсинг РНК, и что m6A вдвое менее эффективен как экспрессия гена.

Изучая механизмы m6A, связанные с заболеванием, исследователи могли бы быть на один шаг ближе к разработке методов лечения этих заболеваний. Генетические модификации m6A могут означать, что мРНК не транслируется в необходимые белки. Будущие методы лечения могут быть нацелены на этот путь для настройки уровня восприимчивых к болезням генов m6A без замены генетического кода, который изменяет функционирование m6A.

Видя, что m6A связана с наследуемостью заболевания, в научном сообществе растет понимание того, что посттранскрипционная регуляция играет важную роль в распространенных заболеваниях.

«Мы еще не знаем механизмы генетических вариантов, которые связаны с распространенными заболеваниями», — сказал Ксин Хе, доктор философии, доцент кафедры генетики человека и соавтор статьи. «В нашей статье приводятся некоторые примеры, когда генетические вариации иммунных признаков изменяют уровни m6A в конкретных генах, предлагая возможные пути от генотипических до фенотипических вариаций. Этот подход может указывать на потенциальные терапевтические цели».

Исследователи также обнаружили, что работы m6A как в отношении побуждения, так и подавления трансляции мРНК, в то время как в предыдущих работах, посвященных изучению одного читающего белка m6A (например, YTHDF1), были сосредоточены только на роли m6A в содействии трансляции. «Мы обнаружили, что m6A оказывает гетерогенное влияние на трансляцию, которая работает по-разному в зависимости от контекста, что добавляет новое понимание широко признанной модели, согласно которой m6A способствует эффективности трансляции и распаду мРНК посредством взаимодействий с белками-читателями», — сказал Зиджи Чжан.

Кроме того, методы статистического анализа этого исследования закладывают основу для других команд, чтобы использовать аналогичный подход для понимания других заболеваний. Например, согласно Xin He, та же методология может быть использована для изучения мозговой ткани, чтобы увидеть, играет ли m6A роль в нервно-психических заболеваниях.

«Это новые методы, которые могут широко применяться для непосредственного изучения тканей человека, поэтому это очень интересное исследование», — сказал со-старший автор Чуан Хе, доктор философии, профессор заслуженного служения Джона Т. Уилсона в Кафедра химии и кафедра биохимии и молекулярной биологии.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *