Откритие в областта на биоинженерството опровергава бинарната теория за генната експресия

Американски учени оспориха фундаментална идея на биологията, като показаха, че епигенетичната памет – способността на клетките да унаследяват информация за активността на гените – не се основава на небинарни състояния. Проучването им показва, че клетките не просто променят състоянието на гените от включено към изключено. Оказва се, че те могат да улавят експресията в много точки от спектъра. Това откритие дава нов поглед върху начина, по който клетките се идентифицират.

В продължение на десетилетия учените смятаха, че метилирането на ДНК фиксира гените във включено или изключено състояние. Този процес позволява на клетките да „помнят“ кои са и не позволява например на кожните клетки да се превърнат в неврони. Екип от биоинженери от Масачузетския технологичен институт обаче е получил резултати, които не са в съответствие с това виждане, пише IE.

При експерименти върху експресия на яйца от хамстер те са установили, че клетките, маркирани с флуоресцентно синьо багрило, се държат по различен начин: някои светят ярко поради висока активност, други затъмняват поради по-слабата експресия, а трети се изключват напълно. Когато изследователите задействали кратък изблик на ДНК метилиране, те очаквали генната активност да се измести към една от крайностите. Клетките обаче запазили първоначалните си настройки. Различните нива на интензивност на луминесценцията се запазват с течение на времето, което означава, че генната експресия е по-скоро степенувана или аналогова, отколкото бинарна.

„Открихме, че съществува спектър от клетки, които експресират гените на всяко ниво между “включено„ и „изключено“,“ казва Себастиан Паласиос, водещ автор на статията.

Това означава, че в телата ни може да има много повече видове клетки, отколкото е известно на съвременната наука. Откритията разкриват нови перспективи за изучаване на рака и устойчивостта на туморните клетки към терапия, както и предоставят на синтетичните биолози нови инструменти за прецизно проектиране на тъкани и органи.