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La nuova scoperta cambia la comprensione dell'espressione genica

Un gruppo di scienziati dell'università di Chicago ha scoperto un modo precedentemente sconosciuto che i nostri geni sono trasformati la realtà.

Piuttosto che il one-way andante delle direzioni da DNA a RNA alle proteine, l'ultimo studio indica che il RNA stesso modula come il DNA è trascritto; facendo uso di un trattamento chimico che è sempre più evidente essere vitale a biologia. La scoperta ha implicazioni significative per la nostra comprensione della malattia e della progettazione umane della droga.

Sembra essere una via che fondamentale non abbiamo conosciuto circa. In qualsiasi momento quello accade, tiene la promessa aprire le direzioni completamente nuove della ricerca e dell'indagine.„

Prof. Chuan He, chimico di fama mondiale

Il corpo umano è fra i pezzi di macchinario più complessi da esistere. Ogni volta che così tanto come graffio il vostro radiatore anteriore, voi state usando l'assistenza tecnica più complessa che tutta la nave o supercomputer del razzo progettato mai. Ci ha richiesto i secoli per decostruire come questo funziona ed ogni volta qualcuno scopre un nuovo meccanismo, alcuni più misteri delle sanità ha significato; ed i nuovi trattamenti diventano disponibili.

Per esempio, nel 2011, ha aperto un nuovo viale della ricerca con la sua scoperta di un trattamento particolare chiamato metilazione di reversible RNA, che svolge un ruolo critico in come i geni sono espressi.

La maschera molti di noi si ricorda che imparante a scuola è una progressione ordinata: Il DNA è trascritto in RNA, che poi fa le proteine che effettuano il lavoro reale delle celle viventi. Ma risulta là è molte grinze.

È gruppo ha trovato che le molecole hanno chiamato il RNA messaggero, precedentemente conosciuto come i corrieri semplici che portano le istruzioni da DNA alle proteine, realmente stavano avendo i loro propri impatti su produzione della proteina. Ciò è fatta da una reazione chimica reversibile chiamata metilazione; È l'innovazione chiave stava indicando che questa metilazione era reversibile. Non era una transazione di una volta e unidirezionale; potrebbe essere cancellato ed invertito.

“Quella scoperta ci ha lanciati in un'era moderna della ricerca di modifica del RNA, che realmente ha esploso durante gli ultimi anni,„ lo ha detto. “Questo è quanto così tanto di espressione genica è criticamente commovente. Urta una vasta gamma di processi biologici; apprendimento e memoria, ritmi circadiani, anche qualcosa così fondamentale come come una cella si differenzia per esempio in un globulo contro un neurone.„

È gruppo anche identificato ed ha caratterizzato una serie di proteine “del lettore„ che riconoscono la stabilità e la traduzione metilate del mRNA dell'obiettivo di impatto e del mRNA.

Ma poichè è laboratorio lavorato con i mouse per capire i meccanismi, hanno cominciato a vedere che la metilazione del RNA messaggero non potrebbe completamente spiegare tutto che osservassero.

Ciò è stata rispecchiata in altri esperimenti. “I dati che escono dalla comunità stavano dicendo che c'è qualcos'altro là fuori, qualcosa estremamente importante che manchiamo; quello urta criticamente molti eventi iniziali dello sviluppo come pure malattie umane quale cancro,„ ha detto.

È gruppo ha scoperto che un gruppo di RNAs ha chiamato RNAs regolatore cromosoma-associato, o carRNAs, stava usando lo stesso trattamento di metilazione, ma questo RNAs non codifica le proteine e direttamente non è compreso nella traduzione della proteina. Invece, hanno gestito come il DNA stesso è stato memorizzato e trascritto stato.

“Questo ha implicazioni importanti nella biologia di base,„ ha detto. “Direttamente pregiudica le trascrizioni del gene e non appena alcune loro. Potrebbe indurre il cambiamento globale della cromatina e pregiudica una trascrizione di 6.000 geni nella linea cellulare che abbiamo studiato.„

Vede le implicazioni importanti nella biologia, particolarmente nella salubrità umana; tutto dall'identificazione della base genetica della malattia meglio a curare i pazienti.

“Ci sono parecchie società di Biotech attivamente che sviluppano i piccoli inibitori della molecola di metilazione del RNA, ma ora, anche se sviluppiamo con successo le terapie, non abbiamo una maschera meccanica completa per che cosa sta accendendo,„ lui abbiamo detto. “Questo fornisce un'opportunità enorme di aiutare l'indicazione di malattia della guida per gli inibitori difficili e di suggerire le nuove opportunità per i prodotti farmaceutici.„

La loro innovazione è soltanto l'inizio, ha detto. “Credo che questo rappresenti un cambiamento concettuale,„ ha detto. “Le barriere come questi sono dure da incrinare, ma una volta che fate, tutto scorre da là.„

Source:
Journal reference:

Liu, J., et al. (2020) N6-methyladenosine of chromosome-associated regulatory RNA regulates chromatin state and transcription. Science. doi.org/10.1126/science.aay6018.