«Прыгающие гены» поддерживают иммунные клетки в тканях

Как известно, иммунная система защищает организм от вторжения патогенов, таких как вирусы и бактерии, а также от распространения опухолевых клеток. Однако, к несчастью, иммунный ответ организма вызывает нежелательные повреждения, которые организм должен исправить.

После борьбы с опасными агентами иммунная система должна быть снова ослаблена, иначе может развиться постоянное воспаление или даже какое-либо аутоиммунное заболевание. Подавление иммунного ответа и процесс заживления частично происходят за счет иммунных клеток, находящихся в тканях. Однако пока недостаточно изучено, чем иммунные клетки тканей отличаются от иммунных клеток крови и подвергаются ли различные типы тканных иммунных клеток общим программам адаптации.

Исследователи из Германии изучили ДНК иммунных клеток в тканях разных органов с эпигенетической точки зрения. Эпигенетика — научное направление генетики, которое описывает, как гены могут экспрессироваться (активизироваться и подавляться) в процессе жизнедеятельности организма. Важным аспектом эпигенетики является регулирование так называемых «усилителей» — доступных сегментов ДНК, которые влияют на экспрессию генов.

«Удивительно, но мы обнаружили удивительно похожие эпигенетически контролируемые программы адаптации в различных типах иммунных клеток в тканях. Это открытие предполагает наличие механизмов регуляции генов более высокого уровня», — объясняет доктор Филипп Штюве, один из авторов исследования.

В ходе поиска этих механизмов ученые обнаружили обогащение транспозонов, или «прыгающих генов», в эпигенетически доступных областях ДНК.

Транспозоны эволюционно были включены в геном из вирусов и оставили тысячи копий в разных местах генома посредством спонтанной интеграции (с помощью «прыжков»). В результате они теперь составляют почти 50% человеческой ДНК. Долгое время считалось, что эти «прыгающие гены» не несут никакой функции. Несмотря на то что большинство таких генов сегодня уже не мобильны, недавние исследования показали, что они играют важную роль в генетической регуляции.

«Наши данные показывают обогащение определенных семейств прыгающих генов в иммунных клетках, находящихся в тканях, в доступных регионах энхансеров, что может регулировать тканевую адаптацию иммунных клеток», — отмечает доктор Мальте Саймон, еще один автор статьи.

Исследователи пришли к выводу, что транспозоны представляют собой ранее недооцененный тип регуляции генов, лежащий в основе общих адаптивных программ, которые различные иммунные клетки проходят в процессе развития. Теперь ученые намерены провести дальнейшие наблюдения, чтобы лучше понять эту новую область тканевой иммунологии.