НОВОСТИ2026.О РЕЗУЛЬТАТАХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕНЕТИКОВ
Отключение почти 12 тыс. генов в 2,5 млн клеток позволило узнать функции каждого из геновИсточник: Unsplash
Из 20 тыс. генов человека большинство остаются загадкой. Американские биоинженеры создали первую карту их функций в стволовых клетках. Отключив CRISPR почти 12 тыс. генов в 2,5 млн клеток, они выявили неизвестные регуляторы.
Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC) — это взрослые клетки, которые «перепрограммированы» обратно в эмбриональное состояние. Они могут превратиться в любой тип клеток организма: мышечные, сердечные, кожные, костные. Это делает их мощным инструментом для моделирования болезней и разработки персонализированных методов лечения. Но есть одна проблема: мы не знаем, что делает большинство генов внутри этих клеток.
Команда биоинженеров из Калифорнийского университета в Сан-Диего решила восполнить этот пробел. В исследовании, опубликованном в научном журнале Nature Biotechnology, они создали первую в мире геномную эталонную карту функций генов в человеческих iPSC.
Чтобы построить эту карту, ученые использовали технологию CRISPR. Они систематически отключали один за другим 11 692 гена (то есть практически все активные гены в клетке) и измеряли, как это влияет на транскриптом — полный набор молекул РНК, которые производятся клеткой. В общей сложности они проанализировали больше 2,5 млн отдельных клеток. Такой масштаб позволил получить статистически надежные данные о том, что происходит в клетке, когда выключают тот или иной ген.
Результат — своего рода эталонный атлас. Это способ узнать, что делает почти любой ген в стволовой клетке, измеренное по его влиянию на весь транскриптóм
Собрав все данные, исследователи сгруппировали связанные гены и клеточные компоненты по общим молекулярным признакам и функциям. Это позволило им выделить ранее скрытые гены, связанные с метаболизмом и самообновлением стволовых клеток. Карта также помогла обнаружить ранее неизвестные клеточные регуляторы и экспериментально подтвердить их роль. Например, они идентифицировали ген DBR1 как главный регулятор редактирования РНК — процесса, при котором молекула РНК изменяется после транскрипции.
Карта доступна всем исследователям бесплатно. Ее можно использовать как «двигатель гипотез» — отправную точку для выяснения того, что делает тот или иной ген, и какие гены стоит изучать дальше для превращения стволовых клеток в нужные типы тканей.
«Ученые могут использовать ее, чтобы узнать функции генов и строить гипотезы, вместо того чтобы проводить эксперименты самим», — говорит Йеш Доктор, соавтор исследования и аспирант биоинженерии в лаборатории Мали.
«Эти комплексные геномные скрининги позволяют создавать эталонные карты, которые бесценны не только для фундаментальной науки, но и как важный ресурс для будущих вычислительных инструментов и ИИ для предсказания генотип-фенотипических связей — одной из центральных задач генетики», — добавляет Мали.
Ранее Наука Mail рассказывала об открытии десятков новых генов, связанных с раком груди.
ИСТОЧНИК: https://science.mail.ru/
