Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Dua protein utama mengekalkan maklumat genetik yang penting

Anonim

Kanser sering didorong oleh pelbagai mutasi genetik yang diperoleh melalui perubahan kepada DNA seseorang dari masa ke masa. Perubahan ini boleh berlaku pada tahap kromosom jika protein tidak teratur dan diasingkan dengan betul kerana sel-sel kita membahagikan dan membiak.

iklan


Kini, penyelidikan baru dari The Wistar Institute menunjukkan bagaimana dua protein utama memeterai organisasi kromosom dan genom kita, menumpahkan cahaya pada salah satu proses genetik utama bagi setiap orang. Dengan maklumat asas utama ini, para saintis sekarang dapat menentukan asal-usul kanser akibat mutasi genetik. Penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature Genetics .

"Memahami struktur tiga dimensi genom kita adalah kritikal jika kita betul-betul memahami fungsi utama seperti transkripsi, replikasi DNA dan pembaikan, " kata Ken-ichi Noma, Ph.D., profesor bersekutu dalam program Gene Expression and Regulation Wistar dan penulis utama kajian ini.

Setiap sel kita mengandungi DNA yang mencukupi, yang jika dibentangkan dalam satu baris, akan berjumlah kira-kira enam kaki panjangnya. Kondensin dan kohesin adalah dua kompleks protein utama yang mengekalkan DNA kita dengan betul dalam kromosom kita. Kondensin membantu mengetatkan maklumat genetik penting ke dalam sel dan memudahkan pembentukan kromosom. Cohesin membantu mengawal kromatid - dua helai sepanjang kromosom yang dibahagikan - semasa pembahagian sel.

Noma telah mengkaji secara mendalam kepentingan struktur tiga dimensi genom kita, dan sementara para penyelidik mengetahui peranan kondensin dan kohesin, peranan tepat mereka dalam bagaimana mereka dapat menyusun kromosom dengan betul tidak jelas. Noma dan rakan-rakannya mempelajari ragi fisi kerana ia mengalami pembahagian sel yang hampir sama dengan manusia. Mereka dapat menunjukkan bahawa walaupun kondensin dan kohesin mengikat kedudukan yang sama pada kromosom, tetapi domain kromatin - kompleks DNA dan protein yang membentuk kromosom kita - berbeza-beza mengikut saiz dan fungsi bergantung kepada kompleks protein yang bertanggungjawab untuk organisasi.

Cohesin membantu memeterai persatuan di antara kromatin yang terletak berdekatan dengan satu sama lain manakala kondensin mengendalikan persatuan yang lebih besar. Domain ini memainkan peranan kritikal dalam memastikan setiap sel melaksanakan fungsi utamanya, dan jika sama ada kohesin atau kondensin tidak menganjurkan komponen-komponen genetik utama dengan betul, akibatnya boleh menjadi pelbagai penyakit genetik, termasuk kanser.

Khususnya, penyelidik menunjuk mutasi dalam gen ace2Δ, yang bertanggungjawab untuk mengekodkan faktor transkripsi yang penting untuk pemeluwapan, yang boleh mengganggu domain persatuan gen kunci. Sekiranya ini berlaku, ia boleh menyebabkan kecacatan pemisahan kromosom. Mutasi ini mendedahkan lebih banyak maklumat mengenai peranan khusus kondensin juga. Mereka mencadangkan bahawa kondensin direkrut ke kromosom oleh faktor transkripsi yang mengawal mitosis, atau pembahagian sel. Apabila kondensin direkrut dengan cara ini, kromosom boleh dipisahkan dengan betul.

"Semakin kita tahu tentang peranan kondensin dan kohesin, lebih banyak kita boleh belajar tentang proses utama yang terlibat dalam kitaran sel dan bagaimana kanser dapat dikawal melalui proses seperti senaman selular, " kata Noma.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Institut Wistar . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Kyoung-Dong Kim, Hideki Tanizawa, Osamu Iwasaki, Ken-ichi Noma. Faktor transkripsi mengarahkan pengambilan kondensin dan organisasi kromosom global dalam yis pembelahan . Alam Genetik, 2016; DOI: 10.1038 / ng.3647