Вчені виявили, що клітини шкіри мають різні геноми

Американські 3клітин шкіри і з'ясували, що практично всі з них містять свої власні, унікальні геноми, що перетворює людину на «мозаїку» з клітин з різним генетичним матеріалом.

«Ми з'ясували, що людина є «мозаїкою» з клітин з різними геномами. Під час експериментів ми зрозуміли, що приблизно 30% клітин шкіри відрізняються один від одного за числом копій різних фрагментів ДНК. Раніше ми вважали, що подібні варіації виникають тільки у випадку таких хвороб, як рак. Генетичний калейдоскоп, який ми знайшли у шкірі, можна також побачити і у крові, і в мозку, і в інших частинах тіла людини», - заявила керівник групи біологів Флора Ваккаріно з Центру вивчення дітей при Єльському університеті (США).

Ваккаріно і її колеги прийшли до цього висновку, вивчаючи культури перепрограмованих (iPSC) стовбурових клітин, отриманих з клітин шкіри людини.

Протягом двох років безперервних експериментів автори статті намагалися зрозуміти, чому деякі iPSC-клітини набувають шкідливих мутацій і перетворюються на ракові клітини. Для цього вчені отримали зразки шкіри від семи добровольців і використовували кожен з них для вирощування 20 ліній перепрограмованих стовбурових клітин.

Отримавши необхідну кількість iPSC-клітин, біологи витягли з них ДНК і секвенували їх геноми. Отримавши віртуальні «копії» генетичного матеріалу, Ваккаріно та її колеги порівняли їх між собою, намагаючись знайти сліди мутацій. На подив біологів, геноми навіть здорових стовбурових клітин помітно відрізнялися один від одного.

За підрахунками дослідників, геноми приблизно 30% iPSC-клітин містили в собі невеликі мутації - у них присутні додаткові копії окремих ділянок ДНК або ж одна з існуючих ділянок була видалена. Учені перевірили, чи не виникли вони в процесі «перепрограмування», порівнявши геноми стовбурових клітин з ДНК їхніх прабатьків.

Виявилося, що вихідні клітини шкіри містили в собі приблизно половину мутацій, виявлених в лініях стовбурових клітин. Подібний результат суперечить сучасним уявленням про устрій генома всіх багатоклітинних організмів. Вважається, що всі клітини тіла, в тому числі і шкіра, містять в собі одну і ту ж копію геному. Як правило, зміни в його структурі призводять до появи ракової пухлини або включенню системи захисту генома, яка змушує клітину з помилковою ДНК здійснити «самогубство».

Автори статті вважають, що аналогічні варіації існують і в інших типах клітин в тілі людини. Зокрема, геноми клітин крові і мозку, вивчені біологами, помітно відрізнялися один від одного.

Як відзначають Ваккаріно і її колеги, результати їхньої роботи вказують на необхідність перегляду сучасних методик аналізу геному. Як правило, біологи використовують тільки лише клітини крові для секвенування геному, чого може бути недостатньо для вивчення успадкованих хвороб і пошуку генів, пов'язаних зі схильністю до ожиріння та діабету.

«Виявлення генетичної «мозаїки» у нестатевих клітинах тіла несе за собою серйозні наслідки для генетичного аналізу. Наприклад, генетичний матеріал, витягнутий з клітин крові, не є повноцінною копією генома в інших тканинах тіла, в тому числі і мозку. Їхня ДНК може містити мутації, про існування яких ми не знаємо», - підсумовує Ваккаріно. !zn

Читайте також:

Медики виявили залежність між генетичними захворюваннями та статтю людини

Вчені склали повну карту ДНК людини

Вчені виявили гени, пов'язані з інтелектом

Поет зашифрував свої вірші у ДНК бактерії