Os resultados novos derramaram a luz em mecanismos biológicos do regulamento do gene

Uma equipe conduzida pelo prof. Stein Aerts (VIB-KU Lovaina) descobre como o acesso às regiões relevantes do ADN é orquestrado em pilhas epiteliais. Estes resultados derramam a luz nova nos mecanismos biológicos do regulamento do gene e abrem avenidas novas potenciais para reprogramming celular.

O corpo humano consiste em trilhões das pilhas e cada um delas contem todo o ADN que nos faz originais como seres humanos. A um momento determinado, a maioria de nosso ADN é envolvida em torno das proteínas do histone e empilhada na cromatina. Para conservar não somente o espaço, mas para permiti-lo igualmente o regulamento dinâmico da expressão genética. Os factores pioneiros assim chamados podem directamente ligar a cromatina condensada, fazendo regiões específicas do ADN acessíveis e permitindo o regulamento de genes próximos.

Stein Aerts, professor em VIB-KU Lovaina, está interessado em compreender os processos ajustados que governam este regulamento: “Ao longo da última década, nós vimos uma SHIFT de estudar genes a estudar o regulamento do gene. Agora que nós podemos sistematicamente perfilar genomas, epigenomes e transcriptomes, o desafio é descobrir as regras que ligam a seqüência do ADN com o estado e a expressão genética da cromatina. Em palavras do ot¬her, nós tentamos deslindar o código regulador de nosso genoma.”

Grainyhead, um factor pioneiro para genes epiteliais

Aerts e sua equipe expor para estudar como a informação da seqüência do ADN, a acessibilidade da cromatina e a expressão genética são ligadas em pilhas epiteliais. Estas pilhas alinham as superfícies exteriores dos órgãos e formam a camada exterior da pele.

Jelle Jacobs, estudante doutoral no laboratório de Aerts, explica: “Usando uma combinação de biologia e in vivo de experiências computacionais, nós encontramos que esse acesso às regiões do ADN que são relevantes para pilhas epiteliais é governado por uma proteína chamada Grainyhead. Grainyhead é necessário “destrava” estas regiões específicas do ADN, que permite por sua vez que outros jogadores se movam dentro e se girem genes de ligar/desligar.”

Os cientistas começaram sua pesquisa em moscas de fruto, mas puderam confirmar que um mecanismo similar está no jogo nos seres humanos. Jacobs: “Nossos resultados fornecem o forte evidência para um modelo hierárquico do controle do gene--com o Grainyhead na parte superior--isso é conservado através de todos os animais.”

Uma chave para destravar o ADN

A pesquisa precedente mostrou que na ausência de Grainyhead, os problemas desenvolventes elevaram e a ferida que cura está perturbada. A perda de Grainyhead foi ligada igualmente à metástase aumentada do cancro. Explicar estas observações tinha sido complicada, porque os genes relevantes foram encontrados para ser upregulated em um exemplo, mas tinha em outro.

Estes resultados mais adiantados feito mais sentido agora que Grainyhead é descoberto para se sentar na parte superior mesma da hierarquia reguladora em pilhas epiteliais. Actua essencialmente como uma chave que possa ser usada para alcançar as regiões relevantes do ADN.

De acordo com Aerts, tal conhecimento podia ser extremamente útil: “Nós podemos agora explorar se nós podemos usar este sistema da fechamento-e-chave para abrir também ou se fechar fora de outras partes do genoma em uma maneira controlada. Isto podia ser útil por exemplo na medicina regenerativa, para dirigir pilhas para girar sobre programas genéticos específicos para células epiteliais ou qualquer outro tipo de pilhas. ” -

Que está em um nome?

Os genes identificados em moscas de fruto são nomeados frequentemente depois que as características do mutante voam. Quando o gene do grainyhead é ausente, os embriões da mosca não são viáveis, mas as mutações conduzem aos embriões com “os esqueletos principais granulados” e descontínuos.