W komórkach mózgu osób z chorobą Alzheimera zmienia się przestrzenna organizacja DNA, a wraz z nią aktywność wielu genów. Zdaniem naukowców może to być kolejny, dotąd słabo rozpoznany element biologii tej choroby.
Badanie przeprowadzili naukowcy z Carnegie Mellon University, University of Pittsburgh i University of Washington (USA). Wyniki opublikowali w czasopiśmie „Science”.
Jak przypomnieli autorzy, nić DNA w jądrze komórkowym jest bardzo ciasno upakowana i tworzy złożoną trójwymiarową strukturę. Sposób, w jaki poszczególne jej fragmenty są ułożone względem siebie, ma znaczenie dla regulacji genów.
Postanowili więc sprawdzić, czy ułożenie to zmienia się w chorobie Alzheimera. Przeanalizowali próbki kory przedczołowej pobrane pośmiertnie od osób z tą chorobą oraz bez niej.
Zestawili informacje o aktywności genów i przestrzennym ułożeniu DNA w pojedynczych komórkach z danymi pokazującymi rozmieszczenie różnych typów komórek w tkance mózgowej.
Okazało się, że w kilku typach komórek osób z chorobą Alzheimera przestrzenna organizacja genomu była zmieniona.
Jak wyjaśnili badacze, duże fragmenty genomu są zwykle podzielone na dość wyraźne obszary aktywne i nieaktywne. U pacjentów z chorobą Alzheimera granice między nimi były zatarte.
Zaburzeniu uległy też kontakty między poszczególnymi fragmentami DNA. Ponieważ DNA jest niezwykle długą nicią, w jądrze komórkowym tworzy skomplikowaną, przestrzenną strukturę z licznymi pętlami. Dzięki temu fragmenty, które w sekwencji DNA leżą daleko od siebie, mogą znaleźć się blisko siebie w przestrzeni.
W komórkach osób z chorobą Alzheimera częściej kontaktowały się ze sobą takie odległe fragmenty, a rzadziej - fragmenty położone blisko siebie. Słabsze były również kontakty między genami a położonymi w ich pobliżu obszarami regulatorowymi. Zidentyfikowane zmiany wiązały się m.in. ze spadkiem aktywności genów ważnych dla działania neuronów i synaps, a także z zaburzeniami procesów związanych z metabolizmem i reakcją komórek na stres.
„Nasze badanie stanowi istotny krok naprzód w zrozumieniu mechanizmów patologicznych choroby Alzheimera. Znamy klasyczne cechy charakterystyczne tej choroby - gromadzenie się blaszek amyloidowych oraz splątków białka tau - jednak nasze wyniki wskazują, że zmiany w strukturze chromatyny również stanowią element patologii molekularnej związanej z tym schorzeniem” - powiedział współautor badania dr Hansruedi Mathys.
Katarzyna Czechowicz (PAP)
kap/ zan/
Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.
