Co delají geny? - Nový pohled

Je vseobecne známo, ze pro správnou práci je treba správné nástroje. Kazdá bunka v tele má urcitou funkci nebo funkci; Napríklad pankreatické bunky musí produkovat inzulín, zatímco bunky v sítnici oka musí cítit svetlo a barvu. Správné "nástroje" pro bunky jsou proteinu kódován geny, tj. "správné" geny pro práci jsou zapnuty pouze v bunkách, kde jsou potrebné. Ovsem stejne jako pouzití spatného nástroje pro práci muze skoncit katastrofou, totéz platí, pokud jsou v bunce zapnuty nesprávné geny.
Vedci jiz radu let vedí, ze zapnutí nesprávných genu muze v nekterých prípadech zpusobit vázná onemocnení, vcetne rakoviny. Oni také vedí, ze transkripcní faktory, tj. Specifické proteiny, které jsou v bunce zapnuté nebo vypnuté, v závislosti na tom, zda se delí nebo nevázejí do blízké DNA, se chovají stejne jako prepínac, címz se "on" "vypnuto" nemají.
Podle studie publikované v dubnu 12 vydání Príroda, Vedecký tým pod vedením UNC, prepisové faktory nepusobí jako prepínac "on-off", jejich závazné chování je ve skutecnosti podstatne slozitejsí.
Profesor Jason Lieb, PhD, hlavní autor studie a clen UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center, vysvetluje:

"Jedná se o nový zpusob, jak se podíváme na to, jak jsou geny kontrolovány. Na nejakou dobu existují molekulární mapy, které ukazují, kde jsou proteiny vázány na DNA - jako plán. Molekulární ekvivalent dopravní zprávy v reálném case. "

Pri práci s kvasinkami objevil tým UNC, ze proces vazby transkripcních faktoru zahrnuje víc nez to, ze je navázán na DNA, ci nikoliv, je dynamický a muze "behat", coz znamená, ze neexistuje proces predbezného transkripce. Tým predpokládá, ze v rámci tohoto procesu muze být molekulární "spojka", která prevede "behání pásu" na stabilní vázaný stav, a poté presune proces transkripce dopredu, aby dokoncil zapnutí genu.
Lieb, který je zároven reditelem Centra pro genomové vedy v Caroline, vysvetluje:

"Tento objev je vzrusující, protoze jsme vyvinuli nový zpusob, jak merit a vypocítat, jak dlouho je protein spojen se vsemi ruznými geny, které reguluje. To je dulezité, protoze predstavuje nový krok v procesu regulace genu. kazdý nový krok, existují prílezitosti pro nové mechanismy regulace.Zjistili jsme, ze bílkoviny, které se vázou v stabilním stavu, jsou spojeny s vysokou úrovní genové transkripce.Myslíme si, ze pokud dokázeme regulovat prechod mezi "behounem" a stabilní vazbou, my mohou regulovat výsledek z hlediska genové exprese.Veobecne by tento typ regulace mohl být dulezitý pro genetickou medicínu - nový zpusob, jak regulovat "prepínace", které prenásejí genovou expresi spojenou s onemocnením ci onemocnením. "

Vedci se rozhodli provádet kontrolovanou soutez mezi dvema kopiemi stejného transkripcního faktoru, z nichz kazdý mel unikátní molekulární znacku. Umoznily jednomu z proteinu vázat se na vsechny své genové cíle pred zavedením druhé kopie a zmerily dobu potrebnou pro nahrazení rezidentního proteinu transkripcním faktorem konkurenta. Poté pouzili tyto informace k výpoctu doby pobytu v kazdém míste v genomu.
Colin Lickwar, MS, první autor príspevku, komentuje:

"Nevedeli jsme, zda je doba pobytu dulezitá, ale zjistili jsme, ze doba pobytu je mnohem lepsí indikátor toho, zda byl gen zapnutý nebo vypnutý nez predchozí merení vazby." Anthony Carter, PhD, z Národního ústavu pro vseobecné lékarské vedy National Institutes of Health, vysvetluje: "Pri vyuzití interdisciplinárního prístupu, který zahrnuje pouzití matematických modelovacích nástroju, doktor Lieb vrhl nové svetlo do základního bunecného procesu, schopnosti aby rychle presly mezi aktivním a neaktivním stavem genové exprese. "Tyto nálezy mohou nabídnout nové poznatky o tom, jak bunky reagují na vývojové znamení a jak se prizpusobují menícím se podmínkám prostredí."

Napsal Petra Rattue