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Lo studio fornisce le comprensioni novelle in come KLF4 influenza l'espressione genica

Un gruppo piombo dai ricercatori all'istituto universitario di Baylor di medicina ha scoperto un meccanismo da cui il fattore di trascrizione KLF4 può contribuire ad organizzare la cromatina, così influenzante l'espressione genica.

Lo studio, pubblicato nelle comunicazioni della natura del giornale, rivela che l'associazione di KLF4 può indurre il DNA a condensare in una fase liquida separata in un trattamento chiamato condensazione biomolecolare, che recluta altri fattori che influenzano l'espressione genica.

“Le celle regolamentano l'espressione dei loro geni con le proteine chiamate fattori di trascrizione,„ ha detto il Dott. co-corrispondente Josephine C. Ferreon, assistente universitario di biologia del prodotto chimico e di farmacologia e membro dell'autore del Dan la L centro completo del Cancro di Duncan a Baylor. “Nello studio corrente, abbiamo messo a fuoco sul fattore di trascrizione matrice KLF4, che è conosciuto per mediare selettivamente l'espressione genica e riprogrammando quello determina il destino delle cellule.„

Le informazioni genetiche delle cellule sono imballate in cromatina, struttura complessa, compatta, densa fatta di DNA e proteine. L'espressione del gene particolare richiede che il macchinario molecolare di espressione genica abbia accesso a quell'allungamento di DNA. I fattori di trascrizione quale KLF4 sono compresi nella riorganizzazione della cromatina per consentire l'accesso e facilitare la trascrizione del gene, ma non è chiaro come questo fa.

Conducendo sperimenta con le celle sviluppate in laboratorio, i ricercatori ha scoperto che KLF4 forma le goccioline nel nucleo delle cellule che reclutano altri fattori di trascrizione.

Petrolio ed acqua mescolantesi Imagine, come formano i livelli separati, o due fasi liquide. Quando KLF4 interagisce con le regioni specifiche della cromatina, forma un condensato - una fase liquida separata - quel preferenziale recluta altre molecole che aiutano aperto la cromatina e mediano la trascrizione del gene.„

Dott. Josephine C. Ferreon, assistente universitario di farmacologia e di biologia del prodotto chimico, istituto universitario di Baylor di medicina

Altri fattori di trascrizione partecipano alla condensazione biomolecolare con le regioni non strutturate della proteina, ma i ricercatori hanno indicato che le goccioline KLF4 si formano in celle anche se le sue regioni non strutturate non sono assenti. Invece, la formazione della gocciolina KLF4 dipende dalle regioni chiamate dito di zinca, che sono conosciuti per legare il DNA. gli esperimenti della fluorescenza della Unico molecola indicano che i tre dito di zinca KLF4, che legano solitamente in una riga ad un DNA, possono “gettare un ponte su„ fra due molecole del DNA.

“Questo tipo di condensazione biomolecolare che comprende i dito di zinca ed il DNA non è stato veduto prima,„ Ferreon ha detto.

“La formazione di questo condensato biomolecolare è migliorata forte tramite una modifica del DNA chiamata metilazione di CpG, un cambiamento che influenza l'espressione genica,„ ha detto il Dott. co-corrispondente Kevin il McKenzie, professore associato dell'autore di patologia e dell'immunologia e di farmacologia e di biologia del prodotto chimico a Baylor. “I nostri risultati indicano che la sequenza locale di DNA ed il suo stato di metilazione di CpG permettono a KLF4 di guidare il DNA in una fase separata, che contribuisce ad organizzare la cromatina in tre dimensioni.„

“Le centinaia di fattori di trascrizione umani contengono i dito di zinca in tandem come quelli in KLF4, in modo da questa classe di proteine in piena evoluzione può essere implicata nell'organizzazione della cromatina con simile “gettando un ponte„ sulle interazioni,„ ha detto il McKenzie.

Source:
Journal reference:

Sharma, R., et al. (2021) Liquid condensation of reprogramming factor KLF4 with DNA provides a mechanism for chromatin organization. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-25761-7.