Если вы хотите нарисовать свое генеалогическое древо, вы можете начать с поиска людей, которые носят вашу фамилию. У клеток, конечно, нет фамилий, но ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге, Германия, обнаружили, что генетические переключатели, называемые энхансерами, и молекулы, которые активируют эти переключатели - факторы транскрипции - могут использоваться аналогичным образом, как ключи к развитию клетки история. Исследование, опубликованное сегодня в Cell, также представляет новую модель функционирования усилителей.

Изучая эмбрионы плодовой мушки, Гийом Юнион и Михаил Спиваков, сотрудничающие ученые из групп Эйлин Ферлонг из EMBL и Эвана Бирни из Европейского института биоинформатики EMBL (EMBL-EBI), обнаружили, что в клетках сердечной мышцы энхансеры, которые должны быть активными, не единственные, которые имеют группы прилагаются факторы транскрипции. Удивительно, но усилители, которые должны быть активны только в соседней мышце кишечника, также были заняты факторами транскрипции в клетках сердца.

"Хотя может показаться нелогичным оставлять ненужные генетические переключатели доступными для активации, а затем активно подавлять их, полученные результаты имеют смысл с точки зрения развития", - говорит Ферлонг.

И сердечные, и кишечные мышечные клетки развиваются из одного и того же пула клеток-предшественников. Усилители для обеих групп, по-видимому, становятся доступными для факторов транскрипции в клетках-предшественниках, прежде чем они "вырастут" в сердечные или мышечные клетки. Если это так, ученые могли бы выяснить отношения между клетками, посмотрев на то, какие занятые усилители они разделяют.

Интересно, что клетки сердечной мышцы на самом деле не имеют факторов транскрипции, которые связываются с усилителями кишечника в мышечных клетках кишечника. Вместо этого усилители кишечника в клетках сердца были заняты факторами транскрипции, вырабатываемыми только сердцем.

Ферлонг и его коллеги обнаружили, что факторы транскрипции способны присоединяться к энхансерам группами, причем некоторые факторы транскрипции связываются непосредственно с ДНК энхансера, а другие - с этими факторами транскрипции, связанными с энхансером. Это означает, что генетическая последовательность этих усилителей может сильно различаться, но они заняты как единая группа - стратегия, которая отличается от двух способов, которыми, как уже было известно, функционируют усилители. Такая гибкость в генетической последовательности энхансера означает, что он может мутировать без катастрофических последствий, придавая ему некоторую эволюционную гибкость.

Ученые EMBL сейчас исследуют, насколько далеко простирается эта гибкость. Они изучают различия между видами, распространяя свои исследования на другой вид плодовой мушки, Drosophila virilis, который, с генетической точки зрения, так же отличается от широко используемой Drosophila melanogaster, как люди от цыплят.