Конференция ABZ 2021: структура, функции и генетика Z-ДНК и Z-РНК
19 мая 2021 года на факультете компьютерных наук прошла онлайн-конференция ABZ2021. В ней приняли участие более 200 ученых из 24 стран, в том числе генетики, молекулярные биологи, химики, биохимики, иммунологи, специалисты по структурной и клеточной биологии, а также специалисты в области машинного обучения. Организатор – факультет компьютерных наук, соорганизаторы – Molecules (an open access journal by MDPI), RNA Society, International Journal of Molecular Sciences и InsideOutBio.
Конференция была посвящена Z-ДНК и Z-РНК – высокоэнергетическим левозакрученным конформационным вариантам B-ДНК и A-РНК, которые выполняют молекулярные биологические функции, чье нарушение приводит к заболеваниям.
Флипоны – это альтернативные структуры ДНК, которые формируются под внешним воздействием и регулируют включение и выключение генов, а также работу внутреннего клеточного иммунитета – например, интерферонный ответ и запуск некроптоза в ответ на вирусные инфекции. Также флипоны вызывают генетическую нестабильность, в результате чего могут возникать различные заболевания, из которых рак - наиболее изученное.
Биологическая роль альтернативных структур нуклеиновых кислот всегда считалась противоречивой, особенно в случае Z-ДНК. Потребовались новые методы анализа, позволившие обнаружить белки, специфически связывающиеся с левозакрученными формами ДНК и РНК, и новые генетические исследования, показывающие воздействие вариантов данных белков на фенотип. Были определены условия, вызывающие «переключение» правозакрученной спирали в левозакрученную.
Во время конференции свои исследования представили 18 ученых. Большая часть представленных результатов ранее не публиковались.
Доклады Юкио Кавахары, Алана Герберта, Тони Сана и Цинде Ванга были посвящены ключевой роли ADAR1 p150 в регуляции ответа интерферона первого типа у людей и мышей. Также был показан механизм запуска воспалительной смерти клеток (некроптоза) посредством белка ZBP1 при таких заболеваниях как коровья оспа (работа Берта Джейкобса и Эда Мокарски) и грипп (работа Сида Балачандрана и Тиру Каннеганти).
Манолис Паспаракис показал пути, через которые эндогенные субстраты ZBP1 с двуцепочечной РНК влияют на исход желудочно-кишечных и дерматологических заболеваний. Другие исследователи (Джонатан Мэльфет, Ян Ревинкель, Эндрю Оберст) показали связи между ZBP1, MDA5 и ADAR1 и выживаемостью при рождении.
Мария Попцова продемонстрировала вычислительные подходы к энергетической проблеме B -> Z-переключения при помощи алгоритма машинного обучения DeepZ. Изучение структуры Z-ДНК (Кентан Винсен, Беат Вогели) показало различие в формировании Z-ДНК и Z-РНК. Другие молекулярные исследования (Сок-Чол Хонг, Зев Брайант) детально показали процесс «переключения» между правозакрученными и левозакрученными структурами.
Эволюционная роль флипонов обсуждалась в докладе Алана Герберта. Карен Васкез рассмотрела обработку мутагенных H- и Z-ДНК белками починки ДНК.
Большим успехом пользовались комнаты отдыха, где коллеги, которые десятилетиями работали над проблемами в области Z-ДНК, смогли встретиться вновь, вспомнить прошлое и обменяться впечатлениями, а также рассказать об истории исследований Z-ДНК коллегам, которые только что начали работу в данной области. Том Джовин, Рон Хилл, Шугуан Чжан и Горас Дрю поделились своими историческими воспоминаниями, в то время как Гулян Ван, Кат Муссельман и Хизер Колер модерировали комнаты, в которых обсуждали структуру, биологию и генетику всего, что связано с Z-ДНК.