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El estudio ofrece discernimientos nuevos en cómo KLF4 influencia la expresión génica

Las personas llevadas por los investigadores en la universidad de Baylor del remedio han descubierto un mecanismo por el cual el factor KLF4 de la transcripción puede ayudar a ordenar cromatina, así influenciando la expresión génica.

El estudio, publicado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón, revela que el atascamiento de KLF4 puede hacer la DNA condensar en una fase líquida separada en un proceso llamado la condensación biomolecular, que recluta otros factores que influencien la expresión génica.

Las “células regulan la expresión de sus genes con las proteínas llamadas los factores de la transcripción,” dijo al Dr. co-correspondiente Josephine C. Ferreon, profesor adjunto de la biología de la farmacología y de la substancia química y pieza del autor del Dan L centro completo del cáncer de Duncan en Baylor. “En el estudio actual, nos centramos en el factor principal KLF4 de la transcripción, que se sabe para mediar selectivamente la expresión génica y reprogramando eso determina destino de la célula.”

La información genética de una célula se carga en cromatina, una estructura compleja, compacta, densa hecha de la DNA y proteínas. La expresión de un gen determinado requiere que la maquinaria molecular de la expresión génica tiene acceso a ese alargamiento de la DNA. Los factores de la transcripción tales como KLF4 están implicados en reorganizar la cromatina para ofrecer el acceso y para facilitar la transcripción del gen, pero no está sin obstrucción cómo esto es realizado.

Conducto experimenta con las células crecidas en el laboratorio, los investigadores descubrió que KLF4 forma las gotitas en el núcleo de célula que reclutan otros factores de la transcripción.

Aceite y agua de mezcla Imagine, cómo forman capas separadas, o dos fases líquidas. Cuando KLF4 obra recíprocamente con regiones específicas de la cromatina, forma un condensado - una fase líquida separada - ese recluta preferencial otras moléculas que ayuden abierto a la cromatina y medien la transcripción del gen.”

El Dr. Josephine C. Ferreon, profesor adjunto de la farmacología y de la biología de la substancia química, universidad de Baylor del remedio

Otros factores de la transcripción participan en la condensación biomolecular con regiones no estructuradas de la proteína, pero los investigadores mostraron que las gotitas KLF4 forman en células incluso si sus regiones no estructuradas no están presentes. En lugar, la formación de la gotita KLF4 depende de las regiones llamadas los dedos del cinc, que se saben para atar la DNA. los experimentos de la fluorescencia de la Único-molécula muestran que los tres dedos del cinc KLF4, que atan generalmente en fila a una DNA, pueden “puentear” entre dos moléculas de la DNA.

“Este tipo de condensación biomolecular que implicaba los dedos del cinc y la DNA no se ha considerado antes,” Ferreon dijo.

La “formación de este condensado biomolecular es aumentada fuertemente por una modificación de la DNA llamada metilación de CpG, un cambio que influencie la expresión génica,” dijo al Dr. co-correspondiente Kevin MacKenzie, profesor adjunto del autor de la patología y de la inmunología y de la farmacología y de la biología de la substancia química en Baylor. “Nuestros resultados sugieren que la serie local de la DNA y su estado de la metilación de CpG permitan a KLF4 impulsar la DNA en una fase separada, que ayuda a ordenar cromatina en tres dimensiones.”

Los “centenares de factores humanos de la transcripción contienen los dedos en tándem del cinc como ésos en KLF4, así que esta clase de proteínas en plena evolución se puede implicar en la organización de la cromatina con similar “puenteando” acciones recíprocas,” dijo 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.