КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-74-10009
НазваниеИсследование влияния потенциальных эпигенетических лекарств на компартментализацию хроматина и энхансер-промоторные контакты в нормальных и опухолевых клетках человека
Руководитель Ульянов Сергей Владимирович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-201 - Структурная, функциональная и эволюционная геномика
Ключевые слова Хроматин, компартменты, энхансер-промоторная коммуникация, разделение фаз, регуляция транскрипции
Код ГРНТИ34.15.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В клетках человека пространственная организация интерфазного хроматина имеет несколько уровней иерархии. В пределах хромосомной территории и ядра в целом активные и репрессированные геномные регионы пространственно сегрегированы в составе А- и В-компартментов. На масштабе порядка нескольких сотен-миллиона пар нуклеотидов, хроматиновая фибрилла образует глобулярные структуры (топологически-ассоциированные домены, ТАДы), включающие один или несколько генных локусов и ограничивающие зоны действия энхансеров. Многие ТАДы формируются посредством образования CTCF/когезин-зависимых петель, возникающих по механизму экструзии. Петли обнаруживаются и внутри ТАДов, где порядка 30% петлевых взаимодействий устанавливаются между регуляторными элементами (в частности, энхансерами и суперэнхансерами) и подконтрольными промоторами. На сегодняшний день механизмы формирования компартментов, а также коммуникации между энхансерами и промоторами во многом остаются неясными. Согласно широко обсуждаемой модели, одной из возможностей может быть формирования макромолекулярных конденсатов посредством разделения фаз в хроматине. В образовании подобных конденсатов могут принимать участие крупные РНК-белковые комплексы, собирающиеся на энхансерах и включающие в свой состав ряд белков с неструктурированными доменами и бромодомен-содержащие белки, в частности семейства ВЕТ. В данном проекте мы планируем обрабатывать нормальные и раковые клетки человека 1,6-гександиолом, который препятствует образованию конденсатов, и BET-ингибитором JQ1, нарушающим работу комплексов, построенных на основе бромодомен-содержащих активаторов транскрипции. В обработанных и контрольных клетках мы планируем анализировать топологию генома на уровне компартментов, топологически-ассоциированных доменов и энхансер-промоторных контактов с использованием процедуры Hi-C. Данные об изменении структуры компартментов на фоне обработки 1,6-гександиолом будут подтверждены с использованием флуоресцентной гибридизации in situ, а эффекты, оказанные на структуру ТАДов и петель, будут соотнесены с полногеномным профилем связывания архитектурного белка CTCF, который мы охарактеризуем методом ChIP-seq. Задачи, поставленные в данном проекте, являются новыми и актуальными для трёхмерной геномики, молекулярной биологии хроматина и в области изучения свойств эпигенетических лекарств. Результаты выполнения данного проекта не только дополнят и расширят наши представления о взаимосвязи топологии генома и регуляции его работы, но окажутся востребованными при создании рациональных стратегий дизайна и испытаний препаратов, чьими мишенями являются хроматин-ассоциированные ферментные системы.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ