Исследователи в Великобритании развили сильный новый метод, использующий единственную клетку, чтобы картировать эпигенетические отметкита жизнь уезжает на нашей ДНК. Развитие считают прорывомпотому что это позволит ученым лучше понимать эффект среды на ДНК, такой какво время молодости эмбриона, и в развитии болезней как рак.Команда, включая участников от Института Babraham – научно-исследовательский центр, финансируемыйБиотехнология и научный совет биологических наук (BBSRC) – и Wellcome Trust Sanger
Институт, оба в Кембридже, сообщает о своих результатах исследования в журнале Nature Methods.Плавление спермы и яйца производит новый организм со своей собственной ДНК, фундаментальным газетным материалом инструкций относительно того, как рост и развитие должны развернуться.
Но недавно вистория исследования ДНК, ученые обнаружили, что существует другой слой законченных инструкцийгазетный материал ДНК – «эпигенетические отметки» или химические признаки, аннотирующие ДНК.Эпигенетическая карта является ‘клеточной памятью’
Эпигенетические отметки изменяют генное поведение согласно окружающим условиям. Теперь, исследователи говорят, что существует эпигенетическая карта, действующая как клеточная память.Эпигенетические отметки не изменяют основную последовательность ДНК, но они добавляют дополнительные инструкцииэто делает различные вещи как тишина определенные гены и включает других, чтобы дифференцировать aклетка кожи от клетки головного мозга; они также изменяют генное поведение согласно экологическомуусловия.Таким образом, а также сама ДНК, существует эпигенетическая карта, действующая как своего рода «клеточныйпамять» об опыте клетки и реакции на окружающие условия.
Эта память сохранена еще долго после того, как условие в среде, вызвавшей его, исчезло. Например, изменение в диете могло бы привести к изменению в эпигенетической карте и влиять на долгосрочное здоровье организма.
Ученые начинают понимать, что исследование эпигенетики так же важно для пониманияздоровье и болезнь как исследование основной ДНК. Но инструменты, чтобы сделать это не идеально.Исследователи должны были полагаться на использование мышей как модели для человеческого раннего развития и ткань дляанализ очень ограничивается.
Новый метод предлагает ‘беспрецедентную способность изучить эпигенетические процессы’Способность изучить карту всех эпигенетических отметок человека при помощи просто синглаклетка является значительным шагом вперед и дает исследователям «беспрецедентную способность учитьсяэпигенетические процессы», объясняет соответствующий автор доктор Гэвин Келси от Babraham
Институт:«Способность захватить полную карту этих эпигенетических отметок от отдельных клеток будеткритически важный для полного понимания раннего эмбрионального развития, развития рака и помощиразвитие методов лечения стволовой клетки."Команда ожидает, что такое применение может потенциально сократить количество мышей, в настоящее время используемыхдля эпигенетического исследования.
Один из химических процессов, производящих эпигенетические отметки, называют метилированием ДНК, гдепризнак метила присоединен к ДНК. Метод исследователи описывает в их бумажных удовольствиях
ДНК с бисульфитом, чтобы определить местонахождение всех эпигенетических отметок метилирования через целоегеном.Леченная ДНК тогда усилена, и прочитайте генные секвенсеры высокой пропускной способности использования, показывающиеместоположения отметок метилирования и генов затронуты.Впервые, исследователи могут отследить то, что происходит в клетках людей
Текущие методы ищут эпигенетические отметки в группах клеток. Это означает пытаться отследить чтопроизошел в отдельной клетке, не ясно.
Новый метод позволяет исследователям следоватьчто происходит в отдельных клетках в критическое время в раннем развитии эмбриона – когда каждая клетка имеет потенциал, чтобы развиться уникальным способом.Используя их новый метод, команда уже сочла многие эпигенетические отметки этимотличаются между клетками, находятся в местах та активность гена контроля.
Доктор Келси говорит, что исследование доказательства принципа показывает что «крупный, эпигенетическая единственная клеткаанализ достижим, чтобы помочь нам понять как эпигенетический эмбриональный контроль измененийразвитие."«Применение подходов единственной клетки к эпигенетическому пониманию идет далеко вне основногобиологическое исследование», добавляет он. «Будущие клинические заявления могли включать анализотдельные раковые клетки, чтобы предоставить клиническим врачам информацию, чтобы скроить лечение, иулучшения лечения бесплодия путем понимания потенциала для эпигенетических ошибок втехнологии воспроизводства, которым помогают."Финансирование для исследования прибыло из BBSRC, Совета по медицинским исследованиям (MRC), WellcomeДоверие, проект ЕС и ЕС EpiGeneSys. также недавно изученный, как Стэнфордские исследователи взялипервый шаг в развитии инструмента, картирующего происхождение рака от биопрепаратаподписи.
Команда верит инструменту, прослеживающему происхождение определенных типов ракаот биологической подписи их видоизмененных камер, поможет врачам решить лучшеелечение для их пациентов.