Исследование на мушках-дрозофилах выявило сложный механизм активации генов, который позволяет клетке понять, по какому пути развиваться. Открытие поможет лучше понять процесс эмбриогенеза.

Биологам известны тысячи генетических регуляторов, которые включают и выключают определенные гены, обеспечивая правильную дифференцировку клеток во время эмбрионального развития. Однако пока не до конца ясно, как именно происходит их активация.

Исследователи из Нью-Йоркского университета приблизились к решению этого вопроса. Об их работе рассказывает Science Daily. Они сосредоточили свое внимание на гене hb, который определяет различия между клетками головы и брюшной области в эмбрионе мухи. Команда расшифровала структуру промотора этого гена. Как и у других генов, промотор hb служит своеобразным «выключателем». При его активации ген производит РНК, которая направляет клетки по пути развития, характерному для клеток головы.

Исследование показало, что в случае hb «выключатель» регулируется белком Bicoid. Белок связывается с другой последовательностью — так называемым энхансером, а затем касается промотора hb и физически активирует его. Помимо одного промотора, реагирующего на Bicoid, у hb есть и второй, который не активируется этим белком. Ученые обнаружили, что это различие определяется двумя короткими генетическими последовательностями.

У исследования пока нет конкретного приложения, но открытие иллюстрирует, насколько сложной может быть регуляция единственного гена при эмбриональном развитии живых организмов. Эти знания критически важны для изучения наследственных болезней и отклонений в развитии.