VU biotechnologų sukurtas metodas – išskirtiniame mokslo žurnale

Prestižinio žurnalo „Molecular Cell“ vasario numeryje pristatomas Vilniaus universiteto Gyvybės mokslų centro Biotechnologijos instituto mokslininkų grupės (Zdislav Staševskij, Povilas Gibas, dr. Juozas Gordevičius, dr. Edita Kriukienė ir prof. Saulius Klimašauskas) sukurtas naujas DNR modifikavimo profilių analizės metodas TOP-seq (angl. Tethered Oligonucleotide-Primed sequencing).

Publikacijoje VU mokslininkai pirmą kartą pritaikė netipišką kovalentinį nemodifikuotų CG sekų žymėjimą žmogaus genomo modifikacijų analizei. Žymėjimo reakcijos metu prie kiekvieno tiriamo CG dinukleotido yra chemiškai prijungiamas universalus DNR pradmuo, kurį DNR polimerazė panaudoja DNR sintezės invazijai į genominę DNR – tai naujas ir netipiškas DNR polimerazės gebėjimas, kurio mechanizmas dar neištirtas. Taip nuo žymėtų CG dinukleotidų yra inicijuojama DNR polimerizacija ir nuskaitomos kaimyninės sritys, leidžiančios nustatyti CG poziciją genominėje DNR nukleotido tikslumu.

„Molecular Cell“ publikuotame straipsnyje taip pat pristatomas žmogaus sveikų ir vėžinių audinių epigenetinių DNR modifikavimo profilių tyrimas, kuris parodė, kad TOP-seq metodas pasižymi aukšta skiriamąja geba, jautrumu, greita kompiuterine duomenų analize ir ekonomiškumu. VU mokslininkų grupės nuomone, naujasis metodas leis paspartinti ir atpiginti klinikinius epigenetinių ligų tyrimus, kuriuos dažnai riboja didelės įprastų epigenominių metodų sąnaudos, o tai palengvins novatoriškų medicinos diagnostikos priemonių kūrimą.

DNR metilinimas CG sekose yra kertinis aukštesniųjų organizmų, įskaitant žmogaus, epigenetinės reguliacijos veiksnys, charakterizuojantis skirtingus audinius bei ląstelių tipus ir lemiantis ląstelės genų raiškos ypatumus. DNR modifikavimo pokyčiai siejami su senėjimo procesais, taip pat daugelio kompleksinių ligų, pavyzdžiui, diabeto, šizofrenijos ar vėžio, atsiradimu ir tėkme. Šis naujas DNR modifikavimo profilių analizės metodas leidžia kryptingai kovalentiškai pažymėti nemodifikuotas genomo sritis ir tiksliai nustatyti nemodifikuotų CG pozicijas genominėje DNR.

VU mokslininkų grupės idėja DNR metilinimo profilių nustatymui panaudoti nemodifikuotų genominių sričių analizę jau pristatyta 2013 m. publikacijoje „Nature Communications“ žurnale, priklausančiam vienai autoritetingiausių pasaulio mokslo leidyklų „Nature Publishing Group“.