Новый метод DynaTag позволяет изучать взаимодействие белков с ДНК на уровне отдельных клеток

Схематическая иллюстрация, показывающая, что только DynaTag фиксирует взаимодействия транскрипционных факторов, используя физиологические концентрации солей (110 мМ KCl, 10 мМ NaCl, 1 мМ MgCl₂) на этапе промывки ядер. В отличие от этого, использование 150 мМ NaCl или 300 мМ NaCl/KCl приводит либо к случайной фрагментации, либо позволяет изучать только гистоновые метки. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61797-9

Взаимодействие белков с ДНК играет ключевую роль в производстве других белков, регуляции клеточных процессов и включении/выключении генов. Белки, связывающиеся с ДНК, называются транскрипционными факторами. Из-за динамического характера их взаимодействия с ДНК определить точные участки генома, где происходят эти контакты, было сложно.

Исследовательская группа из Кёльнского университета разработала метод DynaTag, который надежно идентифицирует эти взаимодействия. Метод эффективен даже при работе с малым количеством материала и на уровне отдельных клеток, если клеточные ядра остаются неповрежденными. Исследование под названием «DynaTag for efficient mapping of transcription factors in low-input samples and at single-cell resolution» опубликовано в журнале Nature Communications.

«DynaTag превосходит существующие методы, такие как ChIP-seq и CUT&RUN, по чувствительности и разрешающей способности. Новый метод обеспечивает высокоточное картирование участков ДНК, с которыми связываются транскрипционные факторы», — говорит доктор Роберт Хензель-Херч, руководитель исследования из Центра молекулярной медицины в Кёльне.

В сложных организмах, таких как животные с различными тканями и типами клеток, определить места связывания транскрипционных факторов с ДНК особенно сложно. По словам ученых, новый метод, позволяющий анализировать отдельные клетки в разных тканях, может значительно углубить понимание процессов развития и механизмов заболеваний.

Кроме того, метод способен выявлять активность транскрипционных факторов в образцах тканей, что важно для клинических исследований, поскольку такие образцы регулярно берутся у пациентов для патологического анализа.

Преимущества DynaTag были продемонстрированы в исследовании мелкоклеточного рака легких на мышиной модели. Ученые изучили связывание транскрипционных факторов в опухолях до и после химиотерапии.

«Было известно, что после химиотерапии при мелкоклеточном раке легких активируются определенные сигнальные пути, способствующие резистентности или метастазированию. Однако оставалось неясным, какие именно транскрипционные факторы регулируют эти пути», — поясняет Хензель-Херч.

С помощью DynaTag исследователи смогли идентифицировать специфические транскрипционные факторы, которые после химиотерапии активнее связываются с генами, участвующими в этих сигнальных путях, и, вероятно, способствуют дальнейшему росту опухоли.

Метод DynaTag преодолевает фундаментальные технические ограничения и открывает новые возможности для изучения эпигенетической регуляции в норме и при заболеваниях, особенно в труднодоступных образцах или редких клеточных популяциях.

Дополнительная информация: Pascal Hunold et al, DynaTag for efficient mapping of transcription factors in low-input samples and at single-cell resolution, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61797-9