R-петли – это уникальные структуры в клетке, состоящие из гибридов РНК-ДНК и смещенной одноцепочечной ДНК, которые обычно встречаются вокруг транскрибируемых генов. Однако R-петли также являются динамическими и широко распространенными объектами, которые играют нечеткие регуляторные и эпигенетические роли в геноме.
Недавнее исследование, опубликованное в Интернете в журнале Science Advances и исследователями из Гуанчжоуского института биомедицины и здравоохранения (GIBH) Китайской академии наук, пролило свет на активность R-петель в репрограммировании соматических клеток в индуцированные плюрипотентные клетки. стволовые клетки (ИПСК). Они обнаружили, что R-петли влияют на перепрограммирование соматических клеток в ИПСК, а нарушение этой активности приводит к дефектам репрограммирования соматических клеток в ИПСК.
R-петли могут действовать как эпигенетические маркеры, изменяя связывание факторов транскрипции, модификации хроматина и метилирование ДНК. Исследователи составили карту R-петель во время OSKM (Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc, четыре фактора транскрипции в коктейле перепрограммирования), опосредованного перепрограммированием соматических клеток, и показали динамическую связь между образованием и растворением R-петли и процессом. перепрограммирования соматических клеток.
"Наши данные указывают на то, что R-петли вызывают резкие изменения как на ранних, так и на поздних стадиях репрограммирования, но они имеют временные и тонкие изменения на промежуточной стадии, которая показывает сходный паттерн с раскрытием хроматина, метилированием ДНК и экспрессией генов во время репрограммирования," сказал Яо Хунцзе, автор этого исследования из GIBH.
YAO и его коллеги обнаружили, что некоторые R-петли формируются до экспрессии генов, что позволяет предположить, что R-петли представляют собой гены, готовые к транскрипции. Их исследование показало, что фактор транскрипции Sox2 (но не какой-либо другой фактор Яманака в коктейле перепрограммирования) непосредственно участвует в образовании комплекса с R-петлями.
"Это не только фактор транскрипции, который индуцирует транскрипцию, но и важный регулятор, который поддерживает баланс R-петель и дополнительно способствует репрограммированию вместе с факторами, разрешающими R-петлю," сказал ЯО.