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Los investigadores aclaran el nuevo mecanismo para controlar la metilación de la DNA en células

Porqué las células normales giran en las células cancerosas una de los factores se relaciona profundamente con la falla de la metilación llamada mecanismo de la DNA de la diferenciación de célula. Los grupos de investigación comunes del instituto de la ciencia médica, de la universidad de Tokio, de la universidad de ciudad de Yokohama, y del centro para la ciencia integrada Munich (CIPSM) de la proteína han clarificado el nuevo mecanismo para controlar la metilación de la DNA en células.

Ubiquitination de una proteína llamada PAF15 es un factor importante para la herencia de la metilación de la DNA, según la nueva investigación. El grupo también demostró con éxito un mecanismo molecular por el cual PAF15 ubiquitinated. De esta manera, el grupo reveló el mecanismo que era la base de cómo se hereda la memoria celular cuando las células proliferan.

La investigación fue publicada en las comunicaciones de la naturaleza (versión en línea, el 6 de marzo de 2020). Se prevee que los resultados contribuyan grandemente a los usos en este campo, tal como el revelado de nuevos inhibidores del methyltransferase de la DNA las células cancerosas de ese específicamente objetivo.

El mecanismo primario de esta metilación de la DNA no se ha aclarado completo

Hay dos factores que transforman las células normales en las células cancerosas. Uno es una mutación genética que altera la serie de la DNA, y la otra es una mutación epigenética que cambia cómo se utilizan los genes. Una mutación epigenética se define como configuración aberrante de la “metilación de la DNA” y de la “modificación de la histona”. Cuando las células proliferan, las mutaciones genéticas y epigenéticas se transmiten a las nuevas células.

El equipo de investigación decidido para investigar el mecanismo “de la herencia fiel de la metilación de la DNA” que es crítica para la supresión del cáncer y no se ha investigado suficientemente.

Como uno de los investigadores del guía, el profesor adjunto Atsuya Nishiyama de la universidad de Tokio, explica como sigue:

Cada célula tiene la misma información genética. Cada célula tiene características muy diversas. Es la metilación de la DNA que determina las características de cada célula. Hasta ahora, la correlación entre la falla del mecanismo de la metilación de la DNA y el cáncer de células eran sabidos, pero cómo no era la enfermedad de los mandos de la metilación de la DNA. Por eso conducto la investigación para entender los mecanismos básicos de la metilación de la DNA.”

PAF15 es un factor que garantiza el mantenimiento de la metilación de la DNA

El grupo de investigación conducto experimentos usando un sistema sin células derivado de los huevos de los laevis del Xenopus para analizar el complejo de la proteína DNMT1. Su trabajo dio lugar al nuevo descubrimiento de PAF15 como factor que ata específicamente a DNMT1.

El análisis adicional reveló que PAF15 ata a los cromosomas vía PCNA durante la réplica de la DNA, el grupo de investigación también mostró que dos residuos de la lisina de PAF15 experimentan el monoubiquitination por UHRF1 para facilitar la localización de la cromatina DNMT1. Estos resultados indican que PAF15 es un regulador importante de DNMT1.

Durante S-fase imperturbada, la mayor parte del DNMT1 en el cromosoma era PAF15 ubiquitinated limitado. Los niveles elevados del ubiquitination de la histona H3 y la acción recíproca entre DNMT1 y H3 ubiquitinated fueron observados conjuntamente con la inhibición de la función PAF15.

Esto que encuentra sugiere que el ubiquitination PAF15 es el camino primario que controla la localización DNMT1 a los sitios de la metilación de la DNA, y que el ubiquitination de la histona H3 puede servir como sistema de reserva. Las personas también introdujeron mutaciones a los aminoácidos en el sitio del ubiquitination de PAF15 en células del ES del ratón, y encontraron que el nivel de metilación de la DNA en el genoma entero fue reducido grandemente, así clarificar ese PAF15 era un factor que garantizaba el mantenimiento de la metilación de la DNA.

Potencial de contribuir grandemente al revelado de los inhibidores del methylase de la DNA

El methylase de la DNA también está atrayendo la atención como material para las drogas anticáncer. Los resultados de este estudio han mostrado no sólo la significación científica de clarificar el nuevo mecanismo de la herencia de la metilación de la DNA, pero también el potencial de contribuir grandemente al revelado de los inhibidores del methyltransferase de la DNA.

Además, se ha denunciado que PAF15 sobre-está expresado en diversas células cancerosas. Será importante clarificar el efecto de PAF15 sobre mando de la metilación de la DNA en el futuro.

Source:
Journal reference:

Nishiyama, A., et al. (2020) Two distinct modes of DNMT1 recruitment ensure stable maintenance DNA methylation. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-15006-4.