Исследование Пенна дает новое понимание того, как фундаментальные последовательности ДНК управляют активностью генов
Добавить в закладки
Статьи

Исследование Пенна дает новое понимание того, как фундаментальные последовательности ДНК управляют активностью генов

Команда исследователей из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете пролила новый свет на то, как структура регуляторных последовательностей ДНК упакована в клетке. «Эта работа имеет значение для лучшего понимания роли, которую последовательности генов, называемые энхансерами, играют в нашей ДНК для управления активностью генов», — сказал старший автор Кен Зарет, доктор философии , профессор клеточной биологии и биологии развития и директор Института регенеративной медицины. Результаты опубликованы на этой неделе в Molecular Cell .

Схема открытия нуклеосомы в клетке печени с выброшенным линкерным гистоном, доступными нуклеосомами с пионерными факторами и факторами транскрипции, специфичными для печени.

Предоставлено: Кен Зарет, доктор философии, Медицинская школа Перельмана, Пенсильванский университет.

Энхансеры влияют на то, какие гены «включены» или «выключены» в каждом типе клеток, а также контролируют степень активации каждого гена. Этот уровень контроля в конечном итоге определяет количество кодируемого белка, который вырабатывается в ответ на определенные физиологические условия.

«Недавние исследования показали, что ошибки в функции энхансера имеют решающее значение при различных заболеваниях, включая многие виды рака», — сказал Зарет. «Из-за этого нам нужно подробно рассказать, как работают усилители».

Нуклеосомы, белковые комплексы, вокруг которых вращается ДНК в каждой клетке, по своей сути подавляют связывание белков, регулирующих гены, с хромосомами. Эта упаковка помогает держать гены в положении «выключено», когда это необходимо. Большинство исследователей исходили из предположения, что нуклеосомы отсутствуют в активных энхансерных сайтах вдоль генома и, следовательно, не будут играть роли в функции энхансера.

Однако, когда первый автор Макико Ивафучи-Дои, доктор философии , научный сотрудник лаборатории Зарета, изменила методику картирования нуклеосом, она продемонстрировала, что нуклеосомы присутствуют, по крайней мере частично, в сайтах энхансеров, когда регуляторные белки генов, называемые пионерными факторами, присутствуют. прикреплены к ним. Эта информация дает новый взгляд на то, как взаимодействуют энхансерные последовательности и нуклеосомы.

Для того, чтобы вызвать необходимое физиологическое программирование или перепрограммирование в клетке, генные регуляторные факторы должны иметь возможность участвовать гены, которые «от» , а не на регулярной основе, предназначенные для экспрессии в клетках, находка , что лаборатория Зарета создана в 2015 году клеточной бумаги . Эти заглушенные гены обычно встраиваются в плотно скрученные, «закрытые» области, покрытые нуклеосомами. Факторы транскрипции с наивысшей активностью репрограммирования обладают необходимой способностью взаимодействовать с сайтами-мишенями на закрытой нуклеосомной ДНК. Эти белки транскрипции являются пионерскими факторами и названы так, потому что они инициируют молекулярные изменения в закрытом хроматине.

Команда, работавшая над статьей о молекулярной клетке, показала, что факторы первопроходца помогают обнажить участки ДНК на отдельных нуклеосомах, с которыми они связаны. Вытесняя репрессивный белок, называемый линкерным гистоном, факторы-первопроходцы позволяют другим регуляторным факторам получить доступ к ДНК . Это, в свою очередь, позволяет энхансерам активировать гены и поддерживать нормальные функции клеток.

Вместе эти исследования раскрывают новые взгляды на то, как факторы-первопроходцы инициируют и поддерживают сайты энхансеров в активном или «включенном» состоянии. Факторы первопроходца играют важную роль в контроле развития различных клеток в эмбрионе. Они также играют роль, позволяя генам реагировать на гормоны, в том числе на гормональный рак груди и простаты человека.




Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Автор: admin
Опубликовано: 28.01.2021

Adblock
detector
  X