Naukowcy odkryli nowy mechanizm genetyczny, „ściemniacz”, który precyzyjnie kontroluje czas ekspresji genów podczas wczesnego rozwoju zarodka. Odkrycie to oferuje głębsze zrozumienie tego, jak kształtują się nasze ciała i otwiera drzwi do nowych metod leczenia chorób.
Badacze z MRC Laboratory of Medical Sciences, pod kierownictwem dr Irène Amblard i dr Vicki Metzis, badali, w jaki sposób geny są regulowane w rozwijających się zarodkach. Skupili się na genie Cdx2, kluczowym dla tworzenia tylnej części zarodka. Wszystkie komórki w organizmie mają te same informacje genetyczne, ale różnicują się poprzez selektywne aktywowanie i hamowanie określonych genów, proces zwany ekspresją genów.
Zespół odkrył specjalny element DNA, który działa jak ściemniacz, kontrolując czas trwania i siłę ekspresji Cdx2. Ten element, w przeciwieństwie do typowych wzmacniaczy lub wyciszaczy, subtelnie dostosowuje aktywność genów. Korzystając z inżynierii genetycznej w zarodkach myszy, zmienili ten element, zmieniając czas ekspresji Cdx2 i wpływając na tworzenie rdzenia kręgowego.
Ten element „tłumiący” działa poprzez interakcję z czynnikami transkrypcyjnymi i kompleksami remodelującymi chromatynę. Ta precyzyjna kontrola może mieć zastosowanie do innych ważnych genów rozwojowych. Odkrycie pozwala na opracowanie narzędzi, które mogą dostosowywać aktywność genów z niespotykaną dotąd rozdzielczością czasową i przestrzenną.
Klinicznie może to prowadzić do terapii genowych, które mogą dostosowywać poziomy ekspresji genów w razie potrzeby, potencjalnie zmniejszając skutki uboczne i poprawiając skuteczność leczenia. Badania te podkreślają znaczenie regionów niekodujących genomu, niegdyś uważanych za „śmieciowe DNA”, a obecnie uznawanych za kluczowych regulatorów ekspresji genów. Praca ta podkreśla, że ekspresja genów to nie tylko włączanie lub wyłączanie, ale obejmuje precyzyjnie dostrojoną modulację.