Обнаружен генетический механизм, влияющий на возникновение врожденных аномалий и некоторых видов рака

Стивен Вокес, преподаватель молекулярной биологии Техасского университета, изучает сигнальный путь Hedgehog большую часть своей научной деятельности. Именно этот сигнальный путь отвечает за передачу в эмбриональные клетки информации, которая позволит им стать костями, мышцами или клетками мозга. Мутации в сигнальном пути Hedgehog или в контролирующих его генах приводят к возникновению различных врожденных аномалий. Несмотря на то, что сам по себе сигнальный путь довольно хорошо изучен, лежащие в его основе механизмы остаются неясными.

Вокес, изучающий развитие конечностей у эмбрионов, решил выяснить, как именно сигнальный путь Hedgehog заставляет клетки трансформироваться в конечности и как он определяет, сколько частей должно быть у этих конечностей? Оказалось, что репрессоры GLI, которые держат сигнальный путь Hedgehog «выключенным» до определенного времени, с помощью генов-усилителей (энхансеров) регулируют хроматин – нуклеотидный комплекс, составляющий хромосомы, в том числе ДНК. Модификации хроматина блокируют активность генов-усилителей, что в свою очередь не позволяет активировать гены, регулирующие сигнальный путь Hedgehog, в неправильное время.

Поняв принцип работы этого механизма, ученые смогут получить информацию не только о генах, вызывающих определенные врожденные аномалии развития, но и создать новые способы лечения некоторых видов рака. Например, гранулобластома – один из самых распространенных видов рака мозга у детей – примерно в 25% случаев возникает в результате мутации сигнального пути Hedgehog.

«Мы надеемся, что в будущем сможем брать гены, отвечающие за определенные виды рака, и инактивировать энхансеры, контролирующие экспрессию этих генов», – говорит Вокес.