Cohesin הוא חלבון היוצר קומפלקס בצורת טבעת העוטף ומשנה את צורת מולקולת ה- DNA. הוא עובר דרך ה- DNA ויוצר לולאות ספציפיות בחומר הגנטי שקובע את הארכיטקטורה של הגנום וביטוי הגנים. מוטציות מסוימות בגנים של קומפלקס הלכידות אחראיות למחלות נדירות (Cohodinopathies), כמו תסמונת קורנליה דה לנגה (SCDL) או תסמונת רוברטס, המשפיעות על מספר איברים וגורמים למומים במהלך ההתפתחות.
עם זאת, לפענח כיצד פועלים Cohesins, כיצד הם ממוקמים באזורים ספציפיים בגנום ומציאת תפקידם בפעילות בקרת ה- DNA היא עדיין אתגר מדעי בביולוגיה המולקולרית. עכשיו, היומן מחקר על חומצות גרעין מקדיש את הכיסוי שלו למחקר שפותח השקפה חדשה כיצד להבין כיצד קומפלקס הלכידות יכול לזיווג למבנה הכרומטין ולשנות את הביטוי של הגנים הגורמים לכיכרות.
המחקר כולל השתתפות של צוותים בהובלת פרופסור אווה אסבנז-פרפני, מהפקולטה לביולוגיה של UB ומכון הביומפדיה (IBUB)-עם משרדי ראש בפארק המדע ברצלונה (PCB)-והמומחים גורדון ל. היגר, מהמכונים הלאומיים של הבריאות (NIH), באוניברסיטאות), באוניברסיטאות, באוניברסיטאות, בארה"ב), באוניברסיטת NIDA), NIDA) (NIDA) (NIDA) (NIDA) (NIDA) (The Nations) (The Nalthy). לייז '(בלגיה).
החלבון היוצר לולאות בגנום האנושי
החלבון שמאפשר את קיפול הגנום לולאות DNA מורכב מארבע יחידות משנה. "נכון להיום, החוקרים תיארו 25 חלבונים המווסתים את יחידות המשנה הללו ואת תפקידם הביולוגי", מציין פרופסור אסבנז-פרפינה, המוביל צוות שנבנה בתוך קבוצת המחקר מכיסא UB במחלות נדירות, בפקולטה לביולוגיה של UB ובראשותו של פרופסור מריסול מונטוליו.
"בתאים אנושיים נמצאים שני איזופורמים לכידנים מובחנים ומבדילים ליחידת המשנה המכונה STAG. לפיכך תוארו STAG-1 Cohesin ו- STAG-2 Cohesin. איזופורמים אלה נבדלים זה מזה בהרכב יחידות המשנה SMC1, SMC3 ו- SCC1/RAD21"מציין החוקר, חבר המחלקה לביוכימיה מולקולרית וביומפדיה בפקולטה לביולוגיה.
מחקרים קודמים תיארו כיצד חלבון חלבון NIPBL (גורם העמסת לכידות), הקשור לחלבון MAU2, מאפשר ללכידות להיקשר לנקודות ספציפיות ב- DNA המכונה משפרי גניםו אזורים גנומיים אלה הם רצפי DNA שבהם מתרחשים הכריכה לגורמי שעתוק, כמו חברי הקולטן הגרעיני.
כעת, מאמר זה חושף כיצד חלבון NIPBL מתקשר הן עם חלבון MAU2 והן עם הקולטן הגלוקוקורטיקואידי (GR), גורם שעתוק של הקולטן הגרעיני החיוני באופן חיוני לתפקודים סלולריים.
"קומפלקס טרנרי Nipbl-Mau2-GR מווסת את התמלול, מכיוון שהוא מאפשר את האינטראקציה של הקולטן הגלוקוקורטיקואיד (GR) עם NIPBL ו- MAU2, שהוא הגורם לטעינת הלכידות. כאשר ה- GR מתקשר עם שני חלבונים אלה, הוא משנה את מבנה הכרומטין ומשפיע על תהליך ביטוי הגנים", שימו לב אלבה ג'ימנז-פאניזו ואנדראה אלגרה-מרטי (IBUB), חוקרי חואן דה לה סירבה ומחברים משותפים של העיתון בהשתתפות יוצאת מן הכלל במחקר.
לפיכך, קומפלקס הטרינרי Nipbl-Mau2-Gr, הופך להיות המפתח לוויסות הביטוי של גנים בשליטת הקולטן הגלוקוקורטיקואיד.
כחלק מהמחקר, הצוות השתמש בכמה טכניקות עדכניות להמחשה מיקרוסקופית של קומפלקסים מולקולריים בזמן אמת הנקשרים לכרומטין. טכניקות ביוכימיות וביו -פיזיות משלימות יושמו גם כדי לנתח את המתחם מנקודות מבט מבניות ותאיות שונות.
תסמונת קורנליה דה לנגה
המחקר החדש יסייע בשיפור ההבנה שלנו בתסמונת קורנליה דה לנגה, הנגרמת על ידי מוטציות ב Nipbl– SMC1A– HDAC8– RAD21 וכן SMC3 גנים. "מוטציות אלה משפיעות על יחידות משנה מרכזיות הן של לוכסין והן על החלבונים המווסתים את ארגון ותפקודו. הבנת המנגנונים המולקולריים שבאמצעותם המתחמים אינם נוצרים נכון וגורמים לכרומוזומים שלא להיות מסודרים באופן פונקציונאלי הוא המפתח להבנת המחלה", מסבירים החוקרים.
המנגנון המתואר במאמר זה מציע כי קולטנים גרעיניים אחרים עשויים לקיים אינטראקציה עם NIPBL באופן דומה. בהקשר זה, הצוות ימשיך לחקור את המצב התפקודי של הקולטן הגלוקוקורטיקואידים (GR) ואת הביולוגיה המולקולרית של המתחמים שהוא נוצר בתא, בנוסף לחקר המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס מחלות כמו אסטמה ופתולוגיות אוטואימוניות אחרות.
