У СПбГУ з'ясували, як гени курки передають інформацію.

Результати дослідження опубліковані в Nucleic Acids Research. Вчені з Лабораторії структури та динаміки клітинного ядра провели важливе дослідження, яке допомогло дізнатися більше про те, як працюють гени на хромосомах у домашньої курки. Дослідження проводилося за підтримки Російського наукового фонду (РНФ), а складну частину аналізу даних виконувала спеціаліст Геномного центру Сколтеху.

Геном курки, як одного з найпоширеніших тварин у світі, добре вивчений. Хромосоми типу лампових щіток — це унікальні структури, які формуються в яйцеклітинах (ооцитах) усіх хребетних, за винятком ссавців. Вони отримали свою назву за характерну форму, що нагадує щітки для чищення скла керосинових ламп або пробірок, де центральна вісь оточена безліччю петель, які називаються латеральними петлями. На них з дуже високою швидкістю виробляється велика кількість РНК, що робить їх чудовим об'єктом для вивчення того, як активуються гени і як відбувається передача інформації в клітинах загалом.

«Ми виконали велику, багатокомпонентну роботу з дослідження гігантських хромосом типу лампових щіток курки. Ми взяли ооцити курки на різних етапах розвитку та акуратно витягли з них ядра за допомогою спеціальних інструментів. Потім виділили РНК з ядер ооцитів і з залишкової цитоплазми. Це дало можливість вперше побачити, яким чином і як працюють ті чи інші гени на хромосомах типу лампових щіток птахів», – розповіла доцент кафедри цитології СПбГУ Алла Красикова.

Таким чином, вони з'ясували, що гени, які працюють на хромосомах типу лампових щіток, необхідні для нормальної життєдіяльності клітини. Крім того, ця висока активність генів важлива для передачі великої кількості інформації (материнської РНК) новому організму. Ще одне цікаве відкриття: виявилося, що активна робота генів впливає на саму структуру хромосом. А найсмішніше — процеси активації генів у курей виявилися схожими на ті, що відбуваються в інших клітинах. Але завдяки своїм великим розмірам хромосоми типу лампових щіток ідеально підходять для вивчення цих механізмів.

Крім того, вчені вперше зібрали детальну інформацію про роботу маленьких регуляторів генів (miРНК) в яйцеклітинах курки. Маленькі регулятори генів, такі як miРНК (мікроРНК), відіграють важливу роль в управлінні роботою генів. Вони діють як «вимикачі» і «включателі», допомагаючи контролювати, які гени будуть активними в конкретний момент часу і в яких кількостях. Крім того, з'ясувалося, що інші короткі регуляторні РНК (piРНК) контролюють певні ділянки ДНК в геномі курки, де є повторювані фрагменти.

Ці відкриття допомагають вченим краще зрозуміти, як передається спадкова інформація від одного покоління до іншого. Це важливий крок уперед у вивченні генетики та молекулярної біології.

Робота виконана в лабораторії структури та динаміки клітинного ядра СПбГУ за участю Центру колективного користування в галузі геноміки Сколтеха при підтримці гранта РНФ.