Wissenschaftler verändern 3-D-Genoms mit „kleinen Molekülen“

Forscher haben entdeckt, dass die räumliche Organisation des Genoms verändert werden können, mit klein-Molekül-verbindungen, die als vielversprechende anti-Krebs-Medikamente. Diese Arbeit eröffnet Perspektiven für die Entwicklung einer neuen Klasse von Anti-Krebs epigenetische Medikamente, das alter der 3-D-Genom. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in „Nature Communications“.

Die Eigenschaften eines lebenden Organismus codiert in seinem Genom, die physischen Träger, die in den meisten Fällen ist die DNA. Obwohl die DNA ist ein lineares Molekül, es ist in einem gefalteten Zustand in den Zellkern, was bedeutet, dass Gene und entfernte regulatorische Elemente können nebeneinander im physischen Raum, bilden komplexe regulatorische Netzwerke. Spezielle Mechanismen, die die Funktion der menschlichen Gene, arbeiten auf der Ebene der DNA-Verpackung. Diese Mechanismen umfassen das Thema von Interesse für diese Untersuchung.

In dieser Arbeit werden die Wissenschaftler waren die ersten, um zu demonstrieren, dass die 3-D-Organisation des Genoms verändert werden können, über kleine Moleküle eindringen in lebende Zellen. Curaxins sind eine Klasse von chemischen verbindungen, die Anti-Krebs-Aktivität aufweisen, d.h., Sie töten Krebszellen und unterdrücken die Entwicklung von bösartigen Tumoren. Diese anti-Krebs-Mittel entwickelt wurden, die von der amerikanischen co-Autoren des Artikels vor knapp 10 Jahren. Das Labor von Professor Katerina Petrowna Gurowa (Roswell Park Comprehensive Cancer Center, USA) hatten zuvor gezeigt, dass die curaxins kann gezielt Krebszellen töten. Ein Medikament aus dieser Gruppe ist derzeit in der ersten phase der klinischen Studien.

„Wir haben eine Verbindung aus den curaxin Familie. Es bindet an die DNA und verändert seine physikalischen Eigenschaften in einer Weise, dass ein protein wichtig für die Aufrechterhaltung der räumlichen Struktur des Genoms ist losgelöst von der DNA. Dies führt zu signifikanten änderungen in die 3-D-Genom, das unterdrücken einer Anzahl von Genen, vor allem Onkogene“, sagt der Leiter der Forschung professor Sergey Razin, Leiter der Funktionellen Genomik am Institut für Gen-Biologie der Russischen Akademie der Wissenschaften.

„Diese Studie könnte stimulieren die Suche nach neuen Drogen, die verändern die Genexpression durch Veränderung der räumlichen genome Organisation“, ergänzt einer der Artikel, die Autoren, Omar Kantidze, Leiter der Genom-Stabilität Lab am Institut für Gen-Biologie, RAS.