Команда Йельского университета также определила молекулярный регулятор, который воздействует на эту единственную нить, чтобы ускорить или остановить развитие плаценты, открытие, имеющее значение не только для заболеваний беременных, но и для понимания того, как распространяются раковые опухоли.
«Ткань плаценты растет очень быстро, стимулирует образование кровеносных сосудов и проникает в соседние ткани, как опухоль», – сказал старший автор Эндрю Сяо, доцент генетики и исследователь Йельского центра стволовых клеток. "Однако, в отличие от опухоли, плацента растет точным, скоординированным и хорошо контролируемым образом."
На самой ранней стадии развития плода одновременно начинаются два связанных процесса.
Когда оплодотворенная яйцеклетка начинает развивать специализированные клетки новой жизни, другой набор клеток начинает продуцировать кровеносные сосуды в плаценте, чтобы питать растущий плод.
«Во многих отношениях беременность похожа на длительное воспаление, поскольку плацента постоянно проникает в ткань матки», – сказал Сяо.
ДНК клеток, из которых состоит растущая плацента, имеет необычную черту – двойная спираль начинает скручиваться.
В результате скручивания определенные участки генома разбиваются на одну нить. Хотя первичные последовательности ДНК одинаковы между плацентой и эмбрионом, различная структура ДНК между ними помогает определить судьбу клеток.
Команда Йельского университета во главе с Сяо обнаружила, что рост плаценты регулируется шестым основанием ДНК, N6-метиладенином.
Это основание стабилизирует одноцепочечные участки ДНК и отталкивает SATB1. SATB1 – это белок, критически важный для организации хроматина, материала, из которого состоят хромосомы.
Исследователи обнаружили, что плаценты без N6-метиладенина бесконтрольно растут, в то время как плаценты с аномально высокими уровнями N6-метиладенина развивают серьезные дефекты, которые в конечном итоге останавливают развитие эмбриона.
Полученные данные могут помочь исследователям разработать новые методы лечения таких состояний, как преэклампсия во время беременности, а также определенных типов рака, характеризующихся активностью отдельных нитей ДНК, говорят исследователи.
Исследование в основном финансировалось Национальным институтом здравоохранения и Фондом семьи Людвига.
Команда исследователей под руководством Хайтао Ли из Университета Цинхуа также внесла свой вклад в это исследование.