Метилирование ДНК в Израиле

Метилирование ДНК - это присоединение маленьких химических меток (метильных групп) к определенным участкам ДНК. Этот процесс осуществляется специальными ферментами и играет важную роль в регуляции активности генов. Как правило, метилирование приводит к "выключению" гена, то есть подавлению его экспрессии.

Паттерн метилирования ДНК не является статичным - он может меняться в течение жизни под влиянием различных факторов, таких как диета, стресс, возраст и образ жизни. Нарушения профиля метилирования связаны с развитием многих заболеваний, включая рак, психические расстройства и болезни импринтинга.

Методы анализа метилирования

Для изучения профиля метилирования ДНК используются различные методы. Одним из наиболее точных является бисульфитное секвенирование. Это метод, при котором ДНК обрабатывается бисульфитом натрия, который превращает неметилированные цитозины в другое основание - урацил, в то время как метилированные цитозины остаются без изменений. Последующее секвенирование модифицированной ДНК позволяет определить статус метилирования каждого потенциального сайта метилирования.

Другие методы включают метил-специфичную ПЦР, пиросеквенирование и подходы, основанные на использовании метил-чувствительных рестриктаз.

Клиническое применение

Анализ метилирования ДНК нашел применение в диагностике и исследовании многих заболеваний. Вот некоторые примеры:

1. Онкология. Нарушения профиля метилирования характерны для многих типов рака. Гиперметилирование промоторов генов-супрессоров опухолевого роста приводит к их "выключению" и потере противоопухолевой защиты. Анализ метилирования используется для ранней диагностики рака, прогноза и мониторинга ответа на терапию.
2. Синдром Прадера-Вилли и другие болезни импринтинга. Синдром Прадера-Вилли развивается при нарушении импринтинга (эпигенетических меток, которые различаются на материнских и отцовских хромосомах) в области 15q11-q13. Анализ метилирования позволяет выявить более 99% случаев этого заболевания.
3. Психические расстройства. Изменения метилирования наблюдаются при депрессии, шизофрении, аутизме и других психических заболеваниях. Эти изменения могут влиять на гены, вовлеченные в нейротрансмиссию и развитие мозга.
4. Эпигенетический возраст. Профиль метилирования ДНК можно использовать для оценки "биологического возраста" организма, который может отличаться от хронологического возраста. Ускоренное эпигенетическое старение связано с повышенным риском возраст-ассоциированных заболеваний.