Geenide uus sisselülitamine: teadlased leiavad rakkude kasvu ja vähi jaoks olulise struktuuri

Geenide uus sisselülitamine: teadlased leiavad rakkude kasvu ja vähi jaoks olulise struktuuri
Geenide uus sisselülitamine: teadlased leiavad rakkude kasvu ja vähi jaoks olulise struktuuri
Anonim

Teadlased avastasid eritüüpi molekulaarstruktuuri, mis aitab hoida geene korralikult välja lülitatuna, kuni struktuur nendest geenidest reguleeritud viisil väljutatakse, et aidata geenid sisse lülitada.

Utah' ülikooli Huntsmani vähiinstituudi teadlased teatasid avastusest ajakirja Cell 21. oktoobri numbris.

Kõigi organismide genoom jaguneb kromosoomideks (kokkupressitud pikad DNA ahelad), mis jagunevad funktsionaalseteks DNA segmentideks, mida nimetatakse geenideks. Geenid toimivad konkreetsete mobiilsidemasinate ehitamise kavanditena. Erinevat tüüpi rakud vajavad aga erinevat tüüpi rakuseadmeid ja peavad tootma neid masinaid vastav alt bioloogilisele ajakavale. Molekulaarbioloogia keskne probleem on välja selgitada, kuidas rakk reguleerib, millised geenid on sisse lülitatud või aktiivsed ja millised geenid on välja lülitatud või represseeritud. See teema on otseselt seotud inimeste haigustega, kuna rakkude kasvu reguleerivate geenide ebaõige aktiveerimine või represseerimine on vähirakkude tavaline tunnus.

"Me peame mõistma, kuidas geenid normaalsetes rakkudes aktiveeritakse või represseeritakse, et mõista, kuidas see protsess on vähirakkudes valesti reguleeritud," ütleb Brad Cairns, Ph. D., uuringu juhtivteadur ja uurija. Huntsmani vähiinstituut. "Oleme hakanud mõistma, kuidas geenide aktiveerimine ja represseerimine vähirakkudes muutub ning kuidas see põhjustab kasvaja kasvu. Kuid sihipäraste ravimeetodite kavandamine, mis suudaks neid muutusi korrigeerida, nõuab sügavaid teadmisi raku põhimehhanismidest, mis geeni reguleerivad. väljendus."

Teadlased uurisid rühma valke, mida tuntakse histoonidena ja mis moodustavad geenidega mähituna kettataolisi struktuure, mida nimetatakse nukleosoomideks. Elektronmikroskoobi all näevad nukleosoomid välja nagu DNA ahelasse keerdunud helmed. Normaalsed nukleosoomid blokeerivad juurdepääsu rakusüsteemile, mis loeb geenis salvestatud kavandit, hoides geeni väljas või represseerituna.

Huntsmani Vähiinstituudi uurijad avastasid, et teatud geenid sisaldavad erilist tüüpi nukleosoome, mis kannavad valku nimega Htz1. See Htz1-d sisaldav nukleosoom oli "habras", mis tähendab, et see väljutatakse geenist reguleeritud viisil, võimaldades rakusüsteemil lugeda geeni juhiseid. Kui geen naaseb oma passiivsesse või allasurutud olekusse, rekonstrueeritakse Htz1 nukleosoom, blokeerides taas masina geeni lugemise.

Cairns, Utah' ülikooli meditsiinikooli onkoloogiliste teaduste osakonna dotsent ja Howard Hughesi meditsiiniinstituudi uurija ning Huntsmani vähiinstituudi kraadiõppurid Haiying Zhang ja Douglas N. Roberts uuris avastuse tegemiseks pärmirakke.

"Meie ja sajad teised laborid üle kogu maailma kasutame pärmi geeniekspressiooni uurimiseks mudelsüsteemina, kuna pärmi uurimise analüütilised vahendid on tegelikult arenenumad kui need, mis on saadaval inimrakkude jaoks. Kuid kõik tegurid, mis Meie uuritavatel pärmidel on inimese rakkudes praktiliselt identsed vasted, seega loodame täielikult, et see avastus rakendub ka inimestele,“ütleb Cairns.

Huntsman Cancer Institute'i missioon on mõista vähki selle algusest peale, kasutada neid teadmisi vähiravi loomisel ja täiustamisel, leevendada vähihaigete kannatusi ning pakkuda haridust vähiriski, ennetamise ja ravi kohta..

Huntsman Cancer Institute

Kommunikatsiooni ja avalike suhete osakond

2000 Lootuse ring, tuba 5156, S alt Lake City, TÜ 84112https://www.hci.utah.edu/aboutHCI/media/intro.jsp

Populaarne teema