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O estudo fornece introspecções novas em como KLF4 influencia a expressão genética

Uma equipe conduzida por pesquisadores na faculdade de Baylor da medicina descobriu um mecanismo por que o factor KLF4 da transcrição pode ajudar a organizar a cromatina, assim influenciando a expressão genética.

O estudo, publicado nas comunicações da natureza do jornal, revela que o emperramento de KLF4 pode fazer com que o ADN se condense em uma fase líquida separada em um processo chamado a condensação biomolecular, que recruta outros factores que influenciam a expressão genética.

As “pilhas regulam a expressão de seus genes com as proteínas chamadas factores da transcrição,” disse o Dr. co-correspondente Josephine C. Ferreon do autor, professor adjunto da biologia da farmacologia e do produto químico e membro do Dan L centro detalhado do cancro de Duncan em Baylor. “No estudo actual, nós centramo-nos sobre o factor mestre KLF4 da transcrição, que é sabido para negociar selectivamente a expressão genética e reprogramming isso determina o destino da pilha.”

A informação genética de uma pilha é embalada na cromatina, em uma estrutura complexa, compacta, densa feita do ADN e em proteínas. Expressar um gene particular exige que a maquinaria molecular da expressão genética tem o acesso a esse estiramento do ADN. Os factores da transcrição tais como KLF4 são envolvidos em reorganizar a cromatina para fornecer o acesso e facilitar a transcrição do gene, mas não é claro como este é realizado.

Conduzindo experimenta com as pilhas crescidas no laboratório, pesquisadores descobriu que KLF4 forma as gotas no núcleo de pilha que recrutam outros factores da transcrição.

Petróleo e água de mistura Imagine, como formam camadas separadas, ou duas fases líquidas. Quando KLF4 interage com as regiões específicas da cromatina, forma um condensado - uma fase líquida separada - esse recruta preferencial outras moléculas que ajudam aberto a cromatina e negociam a transcrição do gene.”

Dr. Josephine C. Ferreon, professor adjunto da farmacologia e da biologia do produto químico, faculdade de Baylor da medicina

Outros factores da transcrição participam na condensação biomolecular com as regiões não organizadas da proteína, mas os pesquisadores mostraram que as gotas KLF4 formam nas pilhas mesmo se suas regiões não organizadas não estão actuais. Em lugar de, a formação da gota KLF4 depende das regiões chamadas os dedos do zinco, que são sabidos para ligar o ADN. as experiências da fluorescência da Único-molécula mostram que os três dedos do zinco KLF4, que ligam geralmente em seguido a um ADN, podem “construir uma ponte sobre” entre duas moléculas do ADN.

“Este tipo de condensação biomolecular que envolve os dedos do zinco e o ADN não foi considerado antes,” Ferreon disse.

A “formação deste condensado biomolecular é aumentada fortemente por uma alteração do ADN chamada methylation de CpG, uma mudança que influencie a expressão genética,” disse o Dr. co-correspondente Kevin MacKenzie do autor, professor adjunto da patologia e da imunologia e da farmacologia e da biologia do produto químico em Baylor. “Nossos resultados sugerem que a seqüência local do ADN e seu estado do methylation de CpG permitam KLF4 de conduzir o ADN em uma fase separada, que ajude a organizar a cromatina em três dimensões.”

As “centenas de factores humanos da transcrição contêm os dedos em tandem do zinco como aqueles em KLF4, assim que esta classe de proteínas em rápida evolução pode ser implicada na organização da cromatina com similar “construindo uma ponte sobre” interacções,” disse MacKenzie.

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.