מחקר זורק את ההבנה שלנו לגבי ויסות גנים עבור לולאה

פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


התוכנית לחיי אדם טמונה ב-DNA בגרעין של כל אחד מהתאים שלנו. בתאים אנושיים, יש להתעבות בסביבות מטר וחצי מהחומר הגנטי הזה כדי להיכנס לגרעין. עיבוי DNA אינו אקראי. כדי לתפקד כראוי, החומר הגנטי מאורגן היטב למבני לולאות שלעתים קרובות מפגישים חלקים מופרדים מאוד של הגנום הקריטיים לוויסות פעילות הגנים. במאמר חדש שפורסם ב תקשורת טבעמדעני תאי גזע של USC מהמעבדה של אוליבר בל מתייחסים לאופן שבו לולאות אלו יכולות לעזור להדחיק או להשתיק פעילות גנים, עם השפעות מרחיקות לכת על בריאות האדם.

פרסומת

"נדרש מנגנון רגולטורי מתוזמר בקפידה כדי להבטיח שכל תא בגוף מבטא את מערך הגנים הנכון שלו כדי להפעיל את תפקידו הייעודי", אמר המחבר הראשון של המחקר דניאל בסטה, שהחל את המחקר במכון לביוטכנולוגיה מולקולרית של האקדמיה האוסטרית למדעים (IMBA), והשלים אותו בבית הספר לרפואה Keck של USC במהלך הדוקטורט שלו. כיום הוא מנהל ליבת ביופסיה נוזלית במרכז USC Norris Comprehensive Cancer.

במחקר, Bsteh ועמיתיו בחנו במיוחד גנים התפתחותיים המדוכאים על ידי מולקולות הידועות כ- Polycomb Repressive Complexes 1 ו-2 (PRC1 ו-PRC2). PRC1 ו-PRC2 הם מווסתים שמונעים מגנים התפתחותיים להיות מופעלים בזמן הלא נכון או בתא הלא נכון, מה שהוכח כגורם לשינויים בזהות התאית, מה שמוביל לפגמים התפתחותיים או טרנספורמציה לתאים סרטניים.

כאשר גנים מדוכאים של PRC1 ו-PRC2 מתאחדים, הגנום יוצר לולאות. ידוע כי לולאות ממלאות תפקיד בהפעלת גנים, אך זה היה מאתגר יותר לחקור כיצד לולאות עשויות לעזור לדכא גנים. הסיבה לכך היא התלות ההדדית של לולאות עם סוג אחר של מנגנון דיכוי גנים המכונה שינויים היסטונים.

באמצעות סקר גנטי שנערך בתאי גזע עובריים של עכברים, זיהו המדענים חלבון, PDS5A, שמשנה לולאות מבלי להשפיע על שינויים בהיסטונים. זה אפשר לבסטה ועמיתיו לחקור באופן ספציפי את ההשפעות של לולאות וארגון הגנום התלת-ממדי על השתקת גנים.

אובדן PDS5A שיבש את הלולאות – ולכן את האינטראקציות ארוכות הטווח בין גנים התפתחותיים מודחקים. יתר על כן, גנים לולאים יחד שומרים על המצב השקט. כאשר גנים מודחקים של PRC1 ו-PRC2 מופרדים פיזית, ומבטלים את הלולאות, גנים שקטים בדרך כלל מופעלים בדרכים חריגות.

"PDS5A היא תת-יחידה של קומפלקס חלבון גדול יותר בשם קוהזין, שהוא הרגולטור הראשי של ארגון הגנום התלת-ממדי," אמר בל, עוזר פרופסור לביוכימיה ורפואה מולקולרית, וביולוגיה של תאי גזע ורפואה רגנרטיבית, וחבר ב-USC מרכז הסרטן המקיף של נוריס. "מוטציות קוהזין ידועות כמניעות מספר מחלות אנושיות, כולל הפרעות התפתחותיות וסרטן. מה שמדהים בתגלית שלנו היא שהיא חושפת תלות של פעילות PRC 1 ו-PRC 2 בוויסות המדויק של ארגון הגנום התלת-ממדי על ידי קוהזין, מה שמרמז על כך ש'קוהזינופתיות עשוי להיות קשור להשתקת גנים התפתחותית חריגה."

מחברים נוספים כוללים את הגר פ. מוסא, גיאורג מיכליץ, ראמש ילגנדולה, ג'ינגקוי וואנג ואולריך אלינג מה-IMBA.

התמיכה במחקר זה הגיעה מהאקדמיה האוסטרית למדעים, מקבוצת הגבולות החדשים של האקדמיה האוסטרית למדעים (מענק NFG-05), פרס תוכנית פיתוח הקריירה של גבולות Human Frontiers Science (CDA00036/2014-C), ומימון סטארט-אפים מ- USC Norris Comprehensive Cancer Center.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-17 21:38:33

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר