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Misterios de la resolución de los investigadores sobre la función de la proteína gen-que impone silencio de la llave

Un discusión de larga duración sobre cómo una proteína gen-que impone silencio importante determina sus objetivos ha sido resuelto por los investigadores en el Hospital General de Massachusetts (MGH). Sus conclusión, denunciadas en biología estructural y molecular de la naturaleza, también explican ciertos misterios sobre el comportamiento de esta proteína, conocido como complejo represivo 2 (PRC2) de Polycomb.

Las ayudas PRC2 regulan si los genes son activos (“conectado) o silenciosos ("OFF"). El papel de PRC2 en imponer silencio del gen es crítico en la vida útil, de la formación del embrión a la edad avanzada. Por ejemplo, PRC2 determina si los genes que suprimen el incremento de tumores malos están girados con./desc., que le ha hecho el foco de las compañías farmacéuticas que desarrollaban las drogas anticáncer.

Pero un misterio sobre PRC2 seguía siendo sin resolver por años: ¿Cómo era el objetivo capaz de la proteína genes del específico? Una ruptura importante ocurrió en 2008, cuando las personas llevaron por Jeannie Lee, Doctor en Medicina, doctorado, investigador en el departamento de la biología molecular en MGH, propuesto que actúa el ARN un reclutador para PRC2. El ARN (o ácido ribonucleico) es una molécula similar a la DNA que se encuentra en células. El ARN es generalmente un mensajero que hace las DNAs que hacen una oferta explicando la clave para hacer las proteínas, pero que no está el caso aquí. Bastante, Lee y sus colegas demostraron que el ARN actúa como “agente libre” ese lazos a PRC2. El ARN entonces apunta PRC2 a un gen específico para imponerle silencio.

Después de Lee y de sus colegas denunció su descubrimiento, docenas de otros papeles fueron publicados posteriormente que soportaron la teoría que el ARN recluta PRC2 como paso necesario en imponer silencio del gen. Sin embargo, los estudios de varios laboratorios prominentes han desafiado estas conclusión, llevando a un discusión en curso y a menudo-heated sobre el lazo entre PRC2 y el ARN. Estos críticos preguntaron el descubrimiento de Lee en dos argumentos:

  • PRC2 no es específico y puede atar con cualquier ARN (algunos científicos observaron que la proteína es “promiscua”), sugiriendo que el ARN no puede ser un factor en el alcance de PRC2 para imponer silencio del gen.
  • La acción recíproca entre PRC2 y el ARN ocurre a menudo en los genes que son activos, una indicación que este lazo no es importante para imponer silencio a genes específicos.

El nuevo estudio resuelve ambos juicios críticos. En el primer caso, explica a Lee, piensan en PRC2 como carta que necesite ser entregada por un cartero, pero faltan un direccionamiento. ¿Cómo el cartero sabe dónde entregarlo - es decir, que cuál es el “direccionamiento” del gen que se apuntará para imponer silencio? “El direccionamiento se escribe en el ARN,” dice a Lee. El “ARN es una copia exacta de la DNA, donde se codifican nuestros genes.” Lee y sus colegas determinaron “adornos,” o las series únicas en ARN, que permiten que sea reconocido por PRC2. El ARN “direccionamiento” entonces conduce PRC2 a una situación específica del gen. Esta posibilidad había sido propuesta en el pasado, pero Lee y sus personas ahora vierten la nueva luz en cómo los adornos hacen acciones recíprocas específicas posibles entre PRC2 y el ARN que habiliten el alcance.

Lee utiliza otra analogía para explicar porqué PRC2 y ARN a menudo interactivos en los genes que no se imponen silencio. En el pasado, las bombillas se podían solamente girar con./desc., pero la invención del interruptor más oscuro permitido para que echen la luz suave o brillante. Asimismo, los genes siempre no se giran totalmente con./desc., y PRC2 actúa como un interruptor más oscuro.

Estamos diciendo que los genes están “prendido, “pero solamente rindiendo la luz oscuro. Si usted se llevara la acción recíproca del Polycomb-ARN, los genes girarían hacia arriba y brillarían brillantemente.”

Lee, autor mayor, profesor, genética, Facultad de Medicina de Harvard

Reconciliando últimos conflictos sobre cómo PCR2 obra recíprocamente con ARN, dice a Lee, este nuevo modelo unificado avance ciencia básica y ofrece los discernimientos inestimables para los reveladores de la nueva terapéutica.

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.