למרות אותיות המייצגות שלושה מיליארד זוגות של מולקולות היוצרות את "שלבים" של "סולם" סליל הדנ"א נקראים שגרתי האנושי "הקוד הגנטי," ה-DNA הם מהווים משדר תכונות פני דורות במגוון דרכים, לא כל אשר תלוי ברצף של אותיות בקוד.
במקרים מסוימים, ולא רצף של "אותיות", היא באופן פיזי שבו ה-DNA הוא הסתובב סלילי חלבון הנקרא ההיסטונים ו בצפיפות לתוך הכרומוזומים הקובע אם או עם מה עוצמת גנים מסוימים מתבטאים. צוות של מדענים Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) פתר נוסף בסדרה של תעלומות על המנגנון הזה קריטי של ביטוי גנים, המתואר במאמר בגיליון אפריל 8 העת Current Biology.
בירושה clumping
על פי רוב Martienssen CSHL פרופסור, דוקטור, אשר הוביל את צוות המחקר, כעשירית של ה-DNA שלנו עומדת מנגד, לבלות שלה גושים צפופים שנקרא heterochromatin, ואת ההתרה רק לשכפל כאשר שתא מתחלק. לאחר העתקת, הן של מולקולות ה-DNA וכתוצאה מכך - להפתעת רבים - נצפו כדי ליצור גושים המתבודד באותם מקומות כמו המקורית עשה.
זה בירושה clumping של ה-DNA, מה שגורם הגנים לבוא לידי ביטוי בדרכים הייחודי, הוא אחד מסדרה של תופעות שהמדענים מכנים epigenetic. אותו רצף של נוקלאוטידים שני אנשים יכולים לייצר דפוסים שונים של ביטוי גנים אם הדרך ה-DNA הוא בכבדות קורה להיות שונה.
אפיגנטיקה היא גיששה שמרים
"אנחנו לא מבינים ירושה epigenetic טוב מאוד", אומר ד"ר Martienssen, גנטיקאי של צמחים מחלוצי המחקר של אפיגנטיקה. כדי לחקור את התהליך הזה, הוא וצוותו הם לומדים את דרך ה-DNA ארוז שמרים, ואיך זה אריזה יכול להיות מועבר על פני דורות. האורגניזם מתחיל מתא בודד שמרים קל ללמוד, בין השאר משום שאין בה מנגנונים אחרים ירושה epigenetic, כגון שינויים כימיים של ה-DNA, כי לסבך את המחקר של בעלי חיים וצמחים מורכבים יותר.
מולקולות ה-DNA ארוך כמעט לדחוס לתוך גרעין התא באורח פלא, כי הם כמעט פי מיליון יותר מאשר הם. הם עושים זאת על ידי לפפה סביב חלבונים הנקראים היסטונים, אשר מערך עצמם לאורך מולקולת הדנ"א כמו חרוזים על חוט. אלה-DNA עטוף היסטונים אז ליצירת מערכים גדולים יותר. המסה בצפיפות משתנה אז כימית על ידי חלבונים אחרים כדי ליצור heterochromatin.
אריזה צפופה של heterochromatin מסתיר את רצף ה-DNA מן המנגנון התאי בה נכתב המידע הגנטי שלו, כך ה-DNA heterochromatin הוא "מושתק". הגנים שהוא מכיל מופעלים ביעילות לדרך.
באופן מפתיע, clumping נמשכת גם לאחר התאים מתחלקים, למרות, אומר ד"ר Martienssen, "זה תמיד היה תעלומה כיצד שינויים של ההיסטונים יכולה להיות תורשתית." לפני כמה שנים, לעומת זאת, הקבוצה שלו ואחרים לפתור את התעלומה. הם מצאו כי שינוי היסטון נשלטת על ידי מנגנוני הסלולר מסובך ידוע רחב כמו התערבות RNA, או RNAi.