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Conoscenza nuova nei meccanismi molecolari in questione nella crescita del tumore

Gli scienziati all'università di North Carolina a Chapel Hill hanno identificato il ruolo critico di una proteina molecolare nella divisione cellulare e nella crescita.

Il nuovo studio, pubblicato nell'emissione di settembre di biologia strutturale & molecolare della natura, descrive come le celle di guide della proteina Upf1 sincronizzano la sintesi sia di DNA che degli istoni, il gruppo di proteine che organizzano il DNA all'interno di un nucleo delle cellule.

I risultati possono offrire la conoscenza nuova nei meccanismi molecolari in questione nella crescita del tumore.

Uno squilibrio nella produzione di DNA e degli istoni è solitamente letale per la cella, ha detto il Dott. William Marzluff, autore principale dello studio e professore distinto Kenan della biochimica e della biofisica alla scuola di medicina di UNC.

“Questa è una delle misure di sicurezza che le nostre celle hanno evoluto ed è una parte della progressione normale attraverso divisione cellulare - tutte le celle crescenti devono usare questo tutto tempo,„ ha detto.

Il documento dal dottorando Handan Kaygun di biologia di UNC e di Marzluff mostra come Upf1 impedisce alla cella di fare tutte le proteine indesiderate dell'istone durante gli intervalli fra le sintesi del DNA.

“Ogni volta che una cella si divide, deve ripiegare sia il DNA che proteine dell'istone e poi imballare insieme i due nei cromosomi,„ Marzluff ha detto. “Quel modo, ciascuna delle due celle che derivano dalla divisione ha un insieme completo dei geni.„

In esseri umani, i 23 cromosomi che alloggiano approssimativamente 35.000 geni si compongono sia delle proteine dell'istone che del DNA.

Le proteine dell'istone sono fatte come tutte le altre proteine. Il DNA da un gene dell'istone in primo luogo è trascritto in RNA, che poi funge da guida per la costruzione della proteina dell'istone. Poiché il RNA trasmette un messaggio, in questo caso la cianografia per una proteina dell'istone, si riferisce a come il RNA messaggero, o mRNA.

Nel 1987, Marzluff ed il suo laboratorio hanno identificato una parte del RNA messaggero dell'istone di che la cella ha bisogno per coordinare la sintesi dell'istone con la sintesi del DNA.

Il nuovo documento mostra come attaches Upf1 al RNA messaggero dell'istone al completamento del replicazione del dna. Di conseguenza, l'istone mRNA è degradato, produzione ulteriore così di fermata dell'istone.

“Per circa 10 anni, abbiamo conosciuto come la cella riconosce il messaggero anormale RNAs e se li libera di,„ Marzluff abbiamo detto. “Abbiamo trovato che la proteina chiave in quel sistema, Upf1, è la stessa proteina che avvia la degradazione del RNA messaggero dell'istone, un messaggio cellulare normale. Così questo trattamento di rimozione del RNA che era in gran parte probabilmente riservato per controllo di qualità è egualmente critico per il messaggero normale RNAs dell'istone.„

Il messaggero RNAs dell'istone è presente ai livelli elevati molto in tumori che in altre celle, Marzluff ha aggiunto. “Infatti, le analisi per i messaggi dell'istone sono state utilizzate come sistema diagnostico in tumori. Ecco perché il regolamento di comprensione dell'istone è chiaramente importante per il regolamento di comprensione della crescita delle cellule, compreso la crescita del tumore.„

Marzluff e Kaygun egualmente hanno indicato che Upf1 svolge un ruolo nello sbarazzamento della cella del RNA messaggero dell'istone quando il trattamento della sintesi del DNA è disturbato.

“Quando la sintesi del DNA si blocca perché la sua replica è bloccata da luce ultravioletta o prodotti chimici tossici, per esempio, la cella fa una pausa per fissare le cose,„ ha detto Marzluff.

Ma senza Upf1, o altra proteina ha chiamato il ATR che è attivato quando la sintesi del DNA è fatta una pausa, RNA messaggero dell'istone non si distrugge, così permettendo che le proteine dell'istone si accumulino pericolosamente agli alti livelli.

“Questo è la prima volta che abbiamo potuti collegare il danneggiamento del DNA al sito della replica della degradazione del RNA messaggero dell'istone,„ Marzluff ha detto.