Эпигенетические изменения помогают клеткам адаптироваться к низкому уровню кислорода, показывает исследование

Учёные из Каролинского института выяснили, как клетки могут регулировать свою генную активность, чтобы выжить при нехватке кислорода. Исследование [опубликовано](https://www.nature.com/articles/s41556-025-01786-8) в журнале Nature Cell Biology.

Когда клетки испытывают нехватку кислорода, например, в опухоли или после травмы, они должны быстро адаптироваться, чтобы выжить. В этом новом исследовании учёные изучили, как работает такая адаптация на молекулярном уровне.

Исследователи изучили клетки рака молочной железы и стволовые клетки человека и обнаружили, что клетки переключают начальную точку считывания генов — это влияет на эффективность производства белков.

«Мы увидели, что клетки в условиях гипоксии часто используют альтернативные стартовые сайты для регуляции генов, что меняет характеристики так называемой последовательности 5′-UTR мРНК», — говорит Кэтлин Уотт, постдокторант кафедры онкопатологии Каролинского института и первый автор исследования.

Эта последовательность действует как «разбег» перед началом формирования белка. Характеристики этих последовательностей контролируют, насколько эффективно клетка может производить белки.

Учёные обнаружили, что при низком уровне кислорода клетки часто выбирают разные версии 5′-UTR, позволяя синтезировать более эффективно некоторые важные белки.

Одним из примеров является фермент PDK1, который помогает клетке переключать производство энергии с кислородзависимого процесса на гликолиз — процесс, работающий без кислорода. Это ключевая стратегия выживания клеток в стрессовых условиях.

Исследователи также показали, что этот переключатель контролируется эпигенетическими изменениями — химическими модификациями в упаковке ДНК, которые влияют на то, какие гены активны. Конкретная модификация под названием H3K4me3 играет решающую роль.

«Это говорит о том, что эпигенетические изменения — это не просто следствие гипоксии, а активная часть стратегии адаптации клеток», — говорит Кшиштоф Шкоп, постдокторант того же отдела и соавтор исследования.

Исследование даёт новое представление о том, как клетки регулируют производство белков в условиях стресса, и может быть важным для будущих исследований рака, поскольку опухолевые клетки часто живут в условиях низкого содержания кислорода.

«Это исследование — результат фантастического сотрудничества между нашей группой здесь, в Каролинском институте, и группой доктора Линн-Мари Постовит в Королевском университете, а также другими нашими коллегами в Канаде», — говорит Ола Ларссон, главный исследователь кафедры онкопатологии и соавтор исследования.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте