Каждая клетка в организме содержит одинаковую ДНК, но разные типы клеток — например, мышечные или клетки мозга — используют разные её части. Факторы транскрипции помогают клеткам активировать определённые гены, «читая» определённые последовательности ДНК, но поскольку эти последовательности распространены по всему геному, учёные давно задаются вопросом, как факторы точно знают, где им связываться.
Исследование лаборатории Шюбелера
Исследователи из лаборатории Шюбелера решили заняться этим вопросом, рассмотрев два тесно связанных фактора транскрипции — NGN2 и MyoD1, которые направляют клетки к тому, чтобы они становились нейронами и мышечными клетками соответственно. Используя стволовые клетки, они поочерёдно активировали эти факторы транскрипции и наблюдали, где они присоединялись к ДНК и как они влияли на экспрессию генов. Их исследование [опубликовано](https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1097276525006069) в журнале Molecular Cell.
Они обнаружили, что связывание факторов транскрипции с молекулой ДНК зависит не только от последовательности ДНК, но и от того, насколько открыта ДНК, и какие белки-партнёры присутствуют. Иногда факторы транскрипции действуют как «пионерские факторы» и могут открывать плотно упакованную ДНК в определённых местах, чтобы активировать гены. Небольшие изменения в ДНК — иногда всего одна буква — и белки, с которыми взаимодействуют эти факторы, могут влиять на активацию генов.
Далее команда обучила модель машинного обучения распознавать закономерности в связывании факторов транскрипции. Используя эту модель, они определили «язык ДНК», который предсказывает, где и как эти факторы связываются. Модель точно предсказывала результаты для разных типов клеток, помогая объяснить, как одни и те же факторы транскрипции могут направлять различные траектории развития.
Результаты не только углубляют наше понимание того, как факторы транскрипции определяют судьбу клеток, но и предлагают мощные инструменты для прогнозирования и, возможно, управления этими решениями в развитии и заболеваниях, говорят авторы.
Предоставлено [Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research](https://phys.org/partners/friedrich-miescher-institute-for-biomedical-research/)
Другие новости по теме
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Как искусственный интеллект помогает отслеживать и поддерживать уязвимые экосистемы
- Вмешательство в климат может оказаться недостаточным для спасения кофе, шоколада и вина
- Видеоролики, созданные искусственным интеллектом, путают людей и угрожают усилиям по сохранению дикой природы
- Шершни в городе: как высшие хищники сосуществуют
- Гибель деревьев от насекомых растёт по всей Европе
- Восстановление рифов должно быть не только о выращивании кораллов
- Покровные культуры — ключ к улучшению состояния почв в норвежском сельском хозяйстве
- Глобальный переход к растительному питанию может изменить рынок труда в сельском хозяйстве и снизить затраты на рабочую силу во всём мире
- Учёные выяснили, что для крупных мозгов позвоночным нужны тёплое тело и большое потомство
Другие новости на сайте
- Как «перетягивание каната» в Арктике может повлиять на погоду в Британских островах?
- Тонкоплёночный титанат стронция установил рекорд электрооптических характеристик при криогенных температурах
- Мягкие роботизированные экзоскелетные брюки могут улучшить передвижение астронавтов в космических миссиях
- Мы, вероятно, не живём в компьютерной симуляции
- Не игнорируйте грусть и гнев детей. Как минимизировать семейные конфликты из-за запрета социальных сетей
- Использование переменного тока вместо постоянного открывает новые возможности для нано-светодиодов в VR-гарнитурах и дисплеях, расположенных близко к глазам
- Прорыв в борьбе с пищевым мошенничеством: новая система быстро выявляет запрещённые ингредиенты в популярных блюдах
- Вдохнуть новую жизнь в лечение туберкулёза с помощью ингаляционной наномедицины
- Исследование выявило моральные издержки завышенных цен на товары первой необходимости
- Редкая морская птица спасена после проглатывания четырёх крупных рыболовных крючков