Установлена связь между модифицированной формой цитозина и синдромом Ретта

В ходе изучения функций 5-гидроксиметилцитозина (5hmC), модифицированной формы одного из нуклеотидов ДНК, исследователям удалось обнаружить уникальное взаимодействие между данным соединением и регуляторным белком, связанным с развитием синдрома Ретта.

Ранее считалось, что нуклеотид 5hmC содержится исключительно в бактериофагах, однако в 2009 году его наличие также было установлено в нейронах головного мозга человека. В дальнейшем этот нуклеотид, в значительно меньших количествах, также был обнаружен и в других клетках млекопитающих. В стволовых клетках эмбриона 5hmC обычно концентрируется в регуляторных областях ДНК, а в нейронах головного мозга распределен по всему геному.
 
Анализ содержания 5hmC в генетическом аппарате трех типов клеток головного мозга, а именно клеток Пуркинье, гранулярных нейронов и глиальных клеток Бергмана, показал, что более высокое содержание данного нуклеотида в каком-либо гене, как правило, связано с его более интенсивной экспрессией. Однако, точное влияние 5hmC на экспрессию генов различается для разных типов клеток.

Для выявления белков, осуществляющих взаимодействие с 5hmC, было произведено введение в клетку микрогранул с покрытием из данного нуклеотида. Единственным белком, обнаруженным на поверхности гранул, оказался белок MeCP2, высокие концентрации которого содержатся в нервной ткани. Мутации этого белка, кодирующегося одним из генов X хромосомы, приводят к возникновению у детей синдрома Ретта, характеризующегося задержкой развития, моторной дисфункцией, судорогами и нарушениями дыхания.
 
В настоящий момент исследователям не ясно, каким именно образом белок MeCP2 и нуклеотид 5hmC осуществляют регуляцию экспрессии определенных генов. Однако, предполагается, что дальнейшие исследования в этой области могут привести к созданию методики терапии для больных с синдромом Ретта.