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Misteri di risoluzione dei ricercatori circa la funzione della proteina gene-facente tacere di tasto

Un dibattito di fondo sopra come una proteina gene-facente tacere importante identifica i sui obiettivi è stato risolto dai ricercatori al policlinico di Massachusetts (MGH). I loro risultati, riferiti nella biologia strutturale e molecolare della natura, egualmente spiegano determinati misteri circa il comportamento di questa proteina, conosciuto come il complesso repressivo 2 (PRC2) di Polycomb.

Le guide PRC2 regolamentano se i geni sono attivi (“sopra) o silenziosi ("OFF"). Il ruolo di PRC2 nel fare tacere del gene è critico durante la durata della vita, da formazione dell'embrione alla vecchiaia. Per esempio, PRC2 determina se i geni che sopprimono la crescita dei tumori maligni sono girati inserita/disinserita, che gli ha reso il fuoco delle ditte farmaceutiche che sviluppano le droghe anticancro.

Ma un mistero circa PRC2 è rimanere non risolto per anni: Come era l'obiettivo capace della proteina geni specifici? Un'innovazione importante ha accaduto nel 2008, quando un gruppo piombo da Jeannie Lee, MD, il PhD, un ricercatore nel dipartimento di biologia molecolare a MGH, proposto che il RNA agisse un reclutatore per PRC2. Il RNA (o acido ribonucleico) è una molecola simile a DNA che è trovato in celle. Il RNA è solitamente un messaggero che fa i DNA che offrono spiegando il codice per fare le proteine, ma che non è il caso qui. Piuttosto, Lee ed i suoi colleghi hanno dimostrato che il RNA funge da “free agent„ quelle legature a PRC2. Il RNA poi mira a PRC2 ad un gene specifico per farlo tacere.

Dopo Lee ed i suoi colleghi ha riferito la loro scoperta, dozzine di altri documenti successivamente sono stati pubblicati che hanno supportato la teoria che il RNA recluta PRC2 come punto necessario nel fare tacere del gene. Tuttavia, gli studi da parecchi laboratori prominenti hanno sfidato questi risultati, piombo ad un dibattito in corso e spesso heated circa la relazione fra PRC2 e RNA. Questi critici hanno messo in discussione la scoperta di Lee per due motivi:

  • PRC2 non è specifico e può legare con tutto il RNA (alcuni scienziati hanno notato che la proteina è “promiscua„), suggerente che il RNA non possa essere un fattore nell'ottimizzazione del PRC2 per fare tacere del gene.
  • L'interazione fra PRC2 e RNA si presenta spesso ai geni che sono attivi, un'indicazione che questa relazione non è importante per fare tacere i geni specifici.

Il nuovo studio risolve entrambe le critiche. Nel primo caso, spiega Lee, pensano a PRC2 come lettera che deve essere consegnata in servizio postale, ma mancano di un indirizzo. Come il servizio postale conosce dove consegnarlo - cioè, che che cosa è “l'indirizzo„ del gene da mirare a per fare tacere? “L'indirizzo è scritto sul RNA,„ dice Lee. “il RNA è una copia esatta di DNA, in cui i nostri geni sono codificati.„ Lee ed i suoi colleghi hanno identificato “i motivi,„ o le sequenze uniche in RNA, che permettono che sia riconosciuto da PRC2. Il RNA “indirizzo„ poi guida PRC2 ad una posizione specifica del gene. Questa possibilità era stata proposta nel passato, ma Lee ed il suo gruppo ora fanno il nuovo indicatore luminoso su come i motivi fanno le interazioni specifiche possibili fra PRC2 e RNA che permettono all'ottimizzazione.

Lee usa un'altra analogia per spiegare perché PRC2 e RNA spesso interattivi ai geni che non sono fatti tacere. Nel passato, le lampadine hanno potuto soltanto essere girate inserita/disinserita, ma l'invenzione dell'opzione più tenue permessa loro fondere la morbidezza o la luce intensa. Inoltre, i geni sempre non sono girati completamente inserita/disinserita e PRC2 agisce come un'opzione più tenue.

Stiamo dicendo che i geni sono “sopra, “ma soltanto rendendo l'indicatore luminoso tenue. Se portaste via l'interazione del Polycomb-RNA, i geni girerebbero su e splenderebbero brillantemente.„

Lee, autore senior, il professor, la genetica, facoltà di medicina di Harvard

Riconciliando le controversie passate sopra come PCR2 interagisce con RNA, dice Lee, questo nuovo modello unificato avanza la scienza di base e fornisce le comprensioni inestimabili per i rivelatori di nuova terapeutica.

Source:
Journal reference:

Rosenberg, M., et al. (2021) Motif-driven interactions between RNA and PRC2 are rheostats that regulate transcription elongation. Nature Structural & Molecular Biology. doi.org/10.1038/s41594-020-00535-9.