Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Hvordan pakkes lange tråder av DNA inn i små celler?

Anonim

Forskere er et skritt nærmere å forstå hvordan DNA, molekylene som bærer all vår genetiske informasjon, presses inn i hver celle i kroppen. Hvordan DNA er "pakket" i celler påvirker aktiviteten til våre gener og vår risiko for sykdom. Lukning av denne prosessen vil hjelpe forskere på alle områder av helsevesenet, fra kreft og hjertesykdom, til muskeldystrofi og slitasjegikt.

annonse


DNA er en lang, diskettmolekyl, og det er mer enn tre meter av det i hver celle. Vårt DNA er plassert i strukturer kalt kromosomer, som kondenserer DNA-en for å passe inn i cellens tette kvarter.

Forskere fra avdeling for biokjemi og biofysikk ved University of Rochester School of Medicine og Tannlege arbeidet med kolleger i Frankrike og Japan for å beskrive det første trinnet med DNA-pakking i en celle. De ga det første detaljrike bildet av den mest grunnleggende byggeblokken av kromosomer, kjent som nukleosomet, og fant at et protein kjent som H1 (for linker histon H1) hjelper DNA til å bli mer kompakt og stivt i nukleosomet. I kontrast, når H1 ikke er til stede, er DNA-en løs og fleksibel.

Den stramme strukturen som H1 skaper, bidrar til å beskytte vårt DNA fra ulike faktorer som kan aktivere eller "slå på" visse gener. Uten H1 er DNA mer tilgjengelig for faktorer som kan utløse sykdomsfremkallende gener.

Publisert i tidsskriftet Molecular Cell, vil denne undersøkelsen informere om alle prosesser som involverer kromosomer, for eksempel genuttrykk og DNA-reparasjon, som er kritiske for forståelsen av sykdommer som kreft, ifølge Jeffrey J. Hayes, Ph.D., senior studieforfatter og Shohei Koide Professor og leder av avdeling for biokjemi og biofysikk.

Lagene i Frankrike og Japan brukte spesialiserte mikroskoper og røntgenbilder for å fange opp bilder av DNA-molekyler som interagerer med H1 og andre viktige proteiner. På grunn av størrelsen på DNA- og proteinmolekylene var bildene generert av disse teknikkene fuzzy og vanskelige å analysere.

Lederstudent forfatter Amber Cutter, en kandidatstudent i Hayes 'laboratorium, satte alle komponentene - DNA, H1 og andre proteiner - sammen i små testrør og gjennomførte ulike biokjemiske eksperimenter. Hennes tester, kombinert med røntgenbilder, bekreftet H1s rolle.

Cutter, som kommer inn i hennes femte år i Hayes lab, innrømmer at vitenskapen er kompleks og at mye mer forskning må gjøres før dette arbeidet kan informere klinisk behandling. Men betydningen av å forstå de mest grunnleggende biologiske prosessene bør ikke undervurderes. "For å finne ut hva som skjer når ting går galt i sykdommer som kreft, må vi vite hva som skjer når ting går rett."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Rochester Medical Center . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Jan Bednar, Isabel Garcia-Saez, Ramachandran Boopathi, Amber R. Cutter, Gabor Papai, Anna Reymer, Sajad H. Syed, Imtiaz Nisar Lone, Ognyan Tonchev, Corinne Crucifix, Hervé Menoni, Christophe Papin, Dimitrios A. Skoufias, Hitoshi Kurumizaka, Richard Lavery, Ali Hamiche, Jeffrey J. Hayes, Patrick Schultz, Dimitar Angelov, Carlo Petosa, Stefan Dimitrov. Struktur og dynamikk av en 197 bp Nucleosome i kompleks med Linker Histon H1 . Molecular Cell, 2017; 66 (3): 384 DOI: 10, 1016 / j.molcel.2017.04.012