Hoewel elke cel van onze organismen de zelfde genetische instructies bevat, handelen de specifieke genen typisch slechts in specifieke cellen in bijzondere tijden. Andere genen worden „tot zwijgen gebracht“ op een verscheidenheid van manieren. Één wijze van gen het tot zwijgen brengen hangt van de manier af DNA, het genetische materiaal, in de kern van cellen wordt ingepakt.
Wanneer ingepakt zeer rond complexen van proteïnen strak histones riep, wordt de dubbele schroef van DNA gemaakt fysisch aan molecules ontoegankelijk die genuitdrukking bemiddelen. Nu, heeft een onderzoeksteam dat Michael Q. Zhang omvat, Ph.D., een professor bij het Koude Laboratorium van de Haven van de Lente (CSHL), een uitvoerige analyse van wijzigingspatronen in histones gepubliceerd.
Gebruikend een nieuwe technologie genoemd spaander-Seq, identificeerde het team 39 histone wijzigingen, met inbegrip van een „kernreeks“ van 17 wijzigingen die samen neigden voor te komen en met genen geassocieerd werden die actief worden waargenomen om te zijn.
De Wetenschappers hebben lang geweten dat de chemische veranderingen bij bijzondere plaatsen in histone complexen beïnvloeden hoe strak DNA rond histones verpakt is. „Maar het is belangrijk om te weten of de bijzondere wijzigingen samen in kenmerkende patronen voorkomen, of als deze patronen genactiviteiten kunnen voorspellen,“ Dr. Zhang verklaarde.
Centraal bij de inspanningen van het team om dit te bepalen, ontwikkelde Keji Zhao, Ph.D., van het het Nationale Hart, het Bloed, en Instituut van de Long van de Nationale Instituten van Gezondheid, en zijn collega's een methode om wijzigingen in menselijke leucocytten in kaart te brengen die als CD4+ de cellen van T worden bekend. Eerst gebruikten zij een enzym om DNA in korte segmenten te snijden, die aan histone „spoelen.“ in bijlage bleven Voor elk van 39 verschillende histone wijzigingen, gebruikten de wetenschappers een antilichaam om passende combinaties te halen histone-DNA. Tot Slot gebruikten zij de spaander-Seq DNA-Rangschikkende technologie om te bepalen welke delen van het genoom aan elk type van gewijzigde histone werden gebonden.
Het meest recente onderzoek van het team, dat in de kwestie van Juli 2008 van de Genetica van de Aard wordt gepubliceerd, brengt de plaatsen van DNA in kaart die aan histones binden die moleculaire configuraties bevatten die acetyl groepen bij 18 verschillende posities in de „staarten“ van de histone proteïnen worden genoemd. De wetenschappers combineerden deze informatie met vroegere kaarten voor 19 verschillende veranderingen genoemd methylation wijzigingen, en voor vervanging van één van de histone proteïnen met een bekende variant.
De diverse wijzigingen toonden distinctieve „persoonlijkheden,“ elk die bij voorkeur met bijzondere regelgevende gebieden van genen associëren.
Het In Kaart Brengen van vele wijzigingen liet de onderzoekers toe om te onderzoeken of de verschillende types om samen in het zelfde type van de regelgevende gebieden van DNA neigen te verschijnen. Zij vonden dat sommige terugkomende combinaties vaak bij „promotor“ en „versterkers“ gebieden in DNA voorkwamen, die gekend zijn om de activiteit van nabijgelegen genen te verhogen. In het bijzonder, identificeerde het team één combinatie van 17 wijzigingen die in een meer dan kwart meer dan 12.000 promotorgebieden aanwezig was die zij hebben onderzocht.