Найдена причина возникновения катастрофического рака

Изображение: Jenna Hambrick / La Jolla Institute for Immunology

Ученые Института иммунологии Ла-Хойя в Калифорнии определили механизм, который предотвращает катастрофическую нестабильность генома и возникновение рака. Об этом сообщается в пресс-релизе на MedicalXpress.

Исследователи выяснили, что ключевую роль играет процесс метилирования, то есть присоединении метильной группы CH3 к цитозину — азотистому основанию, входящему в состав ДНК. Такая модификация, относящаяся к эпигенетической регуляции, способствует активации или выключению определенных генов. Метилированная форма цитозина — 5-метилцитозин — образуется при участии ферментов DNMT, однако ученые не знали, что способствует деметилированию.

Оказалось, что белки TET преобразуют 5-метилцитозин в 5-гидроксиметилцитозин, который при этом переходит к обычному цитозину. Кроме того, дисфункция как TET, так и DNMT тесно связана со многими типами рака, в том числе злокачественными заболеваниями крови. В каждом из этих случаев наблюдается нестабильность генома, при которой в генах накапливаются вредные мутации.

Эксперименты на мышах продемонстрировали, что мутации в TET приводят к увеличению уровня метилирования генома Т-клеток, однако при этом большие области ДНК, наоборот, теряют метильные группы. Выяснилось, что молекулы, способствующие присоединению метильных групп к цитозину, перенеслись к другой части генетического материала, за пределы гетерохроматина — области ДНК, находящейся в плотно упакованном состоянии и имеющей неактивные гены. Пониженный уровень метилирования в гетерохроматине является частым признаком рака.

Гетерохроматин содержит не только гены, которые должны быть неактивными в клетках определенного типа, но и «эгоистичные» элементы ДНК, а также повторяющиеся последовательности. Они не кодируют белки, как обычные гены, но способны перемещаться и размножаться в пределах генома, нарушая его целостность.