После завершения проекта «Геном человека» ученые получили полную последовательность человеческой ДНК, однако этого оказалось недостаточно для понимания того, как именно работают гены. Не менее важно выяснить, когда они активируются, какие процессы контролируют и как влияют на поведение клеток. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего совместно с международными коллегами сделали большой шаг в этом направлении, создав первую масштабную карту взаимодействия генов в человеческих стволовых клетках.
Результаты работы, опубликованной в журнале Nature Biotechnology, представляют собой открытый справочник, который позволяет быстро определить, какую роль играет практически любой ген в работе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. По словам авторов исследования, карта поможет ученым не тратить месяцы на отдельные эксперименты, а сразу выдвигать и проверять научные гипотезы.
Для создания атласа исследователи использовали технологию CRISPRi — разновидность метода CRISPR, которая позволяет временно подавлять активность генов без изменения самой ДНК. С ее помощью ученые проанализировали влияние 11 692 генов в 2,5 миллиона отдельных клеток, после чего сгруппировали их по функциям и выявили ранее неизвестные механизмы, связанные с обменом веществ и самообновлением стволовых клеток.
Авторы называют разработку своеобразной «картой навигации» по геному. Вместо длительного поиска функций отдельных генов исследователи смогут сразу увидеть, как их активность влияет на поведение клетки и какие молекулярные процессы при этом запускаются.
Ожидается, что новый инструмент ускорит изучение наследственных и дегенеративных заболеваний, поможет совершенствовать технологии выращивания тканей и повысит эффективность поиска новых лекарств. Благодаря открытому доступу к карте ею смогут пользоваться исследовательские группы по всему миру, что должно заметно сократить путь от фундаментальных открытий до появления новых методов лечения.
