Om en skiljelinje cells aktivitet är en poplåt, sedan samma process i en immunceller är en förlängd-play dance remix. Grunderna i celldelningen är desamma i båda, men det finns en fan av mycket mer händer i immunceller, Johns Hopkins har forskare upptäckt.
Alla delande celler måste troget kopiera deras DNA, så att både nya cellerna får samma information och immunceller är inget undantag. Men bara immunceller måste göra vissa genetiska Ordna - en genetisk "jam session" - så att de kan göra oändlig mängd antikroppar som behövs för att bekämpa infektioner och främmande proteiner i allmänhet. Om detta rekombination sker vid fel tidpunkt eller bryter de fel gener, lymfom, cancer i vävnader som gör immunceller, kan uppstå.
Även om jam session själv - den verkliga ombildning av vissa gener - är väl studerat och har ett officiellt namn, V (D) J rekombination, hade ingen bunden någonsin dess början eller slut på processen med celldelningen.
Skriva i den 10 juni numret av Molecular Cell, forskare från Johns Hopkins rapport att bandledaren som normalt startar DNA-kopiering maskiner för att starta celldelning också ger de jam session till ett slut, intrikat som förbinder de två processerna.
"V (D) J rekombination väsentligen bryter, skär ut och reattaches DNA, så den använder cellens normala DNA reparationer av maskiner, som bara råkar vara som redan arbetar övertid som cellen förbereder sig för att kopiera sitt DNA", säger Stephen Desiderio, MD, Ph . D., professor i molekylärbiologi och genetik i Johns Hopkins Institutet för Grundläggande Biomedicinsk vetenskap, som han leder. "Vår gissning är att cellen använder samma protein för att starta DNA-kopiering och slutet rekombination för att förhindra avbrott inträffar i en tid då en reparation inte kan göras."
Desiderio team ett decennium tidigare upptäckt att ett protein som kallas RAG2, vilket hjälper till att bryta gener för rekombination, uppgångar och nedgångar med stegen av celldelning. Den når toppnivåer strax innan börjar DNA-kopiering, sjunker sedan snabbt och håller låga tills cellen är helt delar.
"Det var tydligt att förstörelsen av RAG2 signaler i slutet av aktiva rekombination, utan om dess nedgång bara råkade sammanfalla med början av DNA-kopiering eller om de båda processerna på något sätt var kopplade var oklart", säger han. "Nu har vi den första biokemiska bevis på att det är ingen tillfällighet."
Den bevisning som avslöjades i experiment med Hao Jiang, Ph.D., som utvecklat ett system där han kunde reda ut de proteiner och andra aktörer involverade i förstörelsen av RAG2 utan komplexiteten av att arbeta i levande celler.
Använda sin "cell-free"-system, Jiang och hans kollegor upptäckte att en svindlande slinga av aktivitet - med en bandledare som kallas Skp2 - slutar rekombination av immun gener.