Kraniofacijalni urođeni defekti, uključujući rascep usne i nepca, su među najčešćim ljudskim urođenim malformacijama. Sada su istraživači FMI identifikovali DNK region koji sadrži više regulatornih elemenata koji su u interakciji sa genima u udaljenim hromozomskim susedstvima, obezbeđujući da se specifične strukture lica razvijaju na pravom mestu. Nalazi mogu pružiti nove uvide u normalan razvoj glave, kao i kraniofacijalne defekte.
Kraniofacijalne anomalije nastaju zbog defekta u ćelijama nervnog grebena, od kojih nastaju lice i lobanja. Radeći u ćelijama neuralnog grebena miša, istraživači predvođeni Filipom Rijlijem identifikovali su 2.232 „super-pojačivača“ — klastera DNK regiona koji kontrolišu kako se geni eksprimiraju. Više od 145 ovih super-pojačivača ciljano je na gene uključene u uspostavljanje „pozicionog“ identiteta ćelija nervnog grebena, koji je povezan sa lokacijom ćelija na licu dok se razvija. Aktivnost ovih super-pojačivača i njihovih ciljnih gena na taj način osigurava da se prava struktura lica izgradi na pravom mestu.
U specifičnoj grupi ćelija nervnog grebena, tim je identifikovao deo DNK koji sadrži više superpojačivača i podeljen je u dva regiona, koje su istraživači nazvali HIRE1 i HIRE2. Oba se nalaze u istom topološki pridruženom domenu, ili TAD. TAD-ovi su hromozomska susedstva u kojima je veća verovatnoća da će sekvence DNK međusobno delovati nego sa onima u drugim TAD-ovima. Ali Rijlijev tim je otkrio da HIRE1 i HIRE2 komuniciraju sa dva gena nazvana Hoka2 i Hoka3, koji se nalaze u udaljenom TAD-u. Ovi geni su potrebni za formiranje određenih struktura uha i vrata.
Brisanjem HIRE2 je smanjen nivo Hoka2, što je rezultiralo mikrotijom—urođenim deformitetom lica gde se spoljašnje uvo ne razvija u potpunosti. Umesto toga, brisanje HIRE1 je dovelo do ozbiljnih abnormalnosti spoljašnjeg i srednjeg uha, kao i defekta u strukturama vrata povezanih sa gubitkom ekspresije i Hoka2 i Hoka3.
Objavljeni u Nature Communications, nalazi sugerišu da mutacije u regulatornim regionima koji „stvaraju mostove“ za kontakt sa ciljnim genima u udaljenim hromozomskim susedstvima mogu dovesti do kraniofacijalnih urođenih defekata koji nisu povezani sa određenim genima, kažu istraživači.
