I nuovi risultati fanno luce sui meccanismi biologici del regolamento del gene

Un gruppo piombo da prof. Stein Aerts (VIB-KU Lovanio) scopre come l'accesso alle regioni pertinenti del DNA è orchestrato in celle epiteliali. Questi risultati fanno il nuovo indicatore luminoso sui meccanismi biologici del regolamento del gene ed aprono i nuovi viali potenziali per riprogrammare cellulare.

Il corpo umano consiste dei trilioni delle celle e ciascuna di loro contiene tutto DNA che ci rende unici come esseri umani. In qualunque momento, la maggior parte del nostro DNA è proteine avvolte dell'istone ed impilato in cromatina. Non solo per conservare spazio, ma anche tenere conto la regolazione genica dinamica. I cosiddetti fattori pionieristici possono direttamente legare la cromatina condensata, rendente le regioni specifiche del DNA accessibili e permettente al regolamento dei geni vicini.

Stein Aerts, professore a VIB-KU Lovanio, è interessato nella comprensione dei trattamenti regolati che governano questo regolamento: “Negli ultimi dieci anni, abbiamo veduto uno spostamento dallo studio dei geni a studiare il regolamento del gene. Ora che possiamo profilare sistematicamente i genoma, i epigenomes e i transcriptomes, la sfida è di scoprire le norme che collegano la sequenza del DNA con lo stato e l'espressione genica della cromatina. Nelle parole del ot¬her, proviamo a districare il codice regolatore del nostro genoma.„

Grainyhead, un fattore pionieristico per i geni epiteliali

Aerts ed il suo gruppo precisano per studiare come le informazioni di sequenza del DNA, l'accessibilità della cromatina e l'espressione genica sono collegate in celle epiteliali. Queste celle allineano le superfici esterne degli organi e formano il livello esterno dell'interfaccia.

Jelle Jacobs, studente di laurea nel laboratorio di Aerts, spiega: “Facendo uso di una combinazione di biologia e in vivo di esperimenti di calcolo, abbiamo trovato che quell'accesso alle regioni del DNA che sono pertinenti per le celle epiteliali è governato da una proteina chiamata Grainyhead. Grainyhead è necessario “apre„ queste regioni specifiche del DNA, che a sua volta permette che altri giocatori si muovano dentro e girino i geni inserita/disinserita.„

Gli scienziati hanno iniziato la loro ricerca nelle mosche di frutta, ma potrebbero confermare che un simile meccanismo è a gioco in esseri umani. Jacobs: “I nostri risultati forniscono la prova ben fondata per un modello gerarchico di controllo del gene--con Grainyhead alla cima--quello è conservato attraverso tutti gli animali.„

Un tasto per aprire DNA

La ricerca precedente ha indicato che in assenza di Grainyhead, i problemi inerenti allo sviluppo sorgono e la ferita che guarisce è disturbata. La perdita di Grainyhead egualmente è stata collegata alla metastasi aumentata del cancro. La spiegazione delle queste osservazioni era stata complessa, poichè i geni pertinenti sono stati trovati per essere upregulated in un'istanza, ma downregulated in un altro.

Questi risultati più iniziali hanno più significato ora che Grainyhead è scoperto per sedersi alla cima stessa della gerarchia regolatrice in celle epiteliali. Essenzialmente funge da tasto che può essere usato per accedere alle regioni pertinenti del DNA.

Secondo Aerts, tale conoscenza ha potuto essere estremamente utile: “Possiamo ora esplorare se possiamo usare questo sistema di blocco-e-tasto per aprirci o chiuderci fuori da altre parti del genoma in un modo controllato pure. Ciò ha potuto essere utile per esempio nella medicina a ricupero, dirigere le celle accendere i programmi genetici specifici per le cellule epiteliali o qualunque altro tipo di celle. „ -

Che cosa è in un nome?

I geni identificati nelle mosche di frutta sono nominati spesso dopo che le caratteristiche della mosca mutante. Quando il gene del grainyhead è assente, gli embrioni della mosca non sono possibili, ma le mutazioni piombo agli embrioni con “gli scheletri capi granulari„ e discontinui.

Sorgente: http://www.vib.be/en/news/Pages/Unlocking-the-genome.aspx