Ученые МГУ впервые построили подробные карты пространственной организации генома в индивидуальных клетках и изучили особенности организации материнского и отцовского геномов в зиготах мыши. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.
Исследования биологов подтвердили предложенную ранее модель, согласно которой при сохранении общих принципов упаковки генома характер укладки хроматиновой фибриллы в индивидуальных клетках может существенно различаться. Результаты были получены благодаря экспериментальному подходу к исследованию пространственной организации генома в ядрах индивидуальных клеток.
Новая методика позволяет работать с одной отдельно взятой клеткой и составлять ее индивидуальную карту трехмерной структуры хромосом. Основным новшеством в этой методике является отбор единичных ядер на заключительном этапе Hi-C-эксперимента и проведение полногеномной амплификации — процесса, в котором с использованием особого фермента можно получить десятки тысяч копий ДНК из одного клеточного ядра.
«Это ключевой этап нашей технологии. Полногеномная амплификация позволяет напрямую работать с геномами индивидуальных клеток, секвенировать их и проводить любые другие манипуляции, в том числе исследовать трехмерную организацию хроматина в одной отдельно взятой клетке. Так называемые технологии single-cell, то есть исследования и манипуляции с единичными клетками, сейчас являются бурно развивающейся областью молекулярной биологии», — отметил один из авторов работы, кандидат биологических наук Сергей Ульянов.
Технология Hi-C на единичных клетках в будущем позволит исследовать отдельные субпопуляции раковых клеток в составе опухолей, что может приблизить ученых к понимаю механизмов возникновения злокачественных новообразований.
