Οι επιστήμονες επεκτείνουν την κατανόηση του τρόπου οργανωμένου DNA
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόησή μας για το πώς οργανώνεται το DNA μέσα στο κελί. Η έρευνά τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, αποκαλύπτει ότι το DNA δεν είναι απλώς ένα γενετικό υλικό, αλλά είναι οργανωμένο σε ξεχωριστά διαμερίσματα που ονομάζονται "τοπολογικοί τομείς συσχέτισης" (TADS).
Τα TADs είναι περιοχές του DNA που είναι φυσικά κοντά μεταξύ τους και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους πιο συχνά από ό, τι με άλλα μέρη του γονιδιώματος. Αυτή η οργάνωση είναι σημαντική για τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης, καθώς επιτρέπει γονίδια που βρίσκονται μέσα στο ίδιο TAD να επικοινωνούν μεταξύ τους πιο εύκολα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι TADs σχηματίζονται από την αλληλεπίδραση δύο πρωτεϊνών, της συνεζίνης και του CTCF. Η συνεκίνη είναι μια πρωτεΐνη που συγκρατεί το DNA μαζί, ενώ το CTCF είναι μια πρωτεΐνη που συνδέεται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA και βοηθά στην οργάνωση του γονιδιώματος σε βρόχους.
Η ανακάλυψη των TADs έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόησή μας για το πώς ρυθμίζονται τα γονίδια. Υποδηλώνει ότι η χωρική οργάνωση του DNA εντός του κυττάρου παίζει κρίσιμο ρόλο στον έλεγχο ποια γονίδια εκφράζονται και πότε. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για ασθένειες που προκαλούνται από την εσφαλμένη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης.
Εκτός από την έρευνα που περιγράφηκε παραπάνω, εδώ είναι μερικές άλλες πρόσφατες ανακαλύψεις σχετικά με την οργάνωση DNA:
* Το DNA διπλώνεται σε μια σύνθετη τρισδιάστατη δομή. Αυτή η δομή είναι απαραίτητη για την κατάλληλη λειτουργία του DNA, καθώς επιτρέπει στα γονίδια να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με πρωτεΐνες που ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων.
* Η οργάνωση του DNA είναι δυναμική. Αλλάζει ως απόκριση σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα, όπως οι μεταβολές της θερμοκρασίας ή της διαθεσιμότητας θρεπτικών ουσιών. Αυτή η δυναμική οργάνωση επιτρέπει στα κύτταρα να προσαρμοστούν γρήγορα στις μεταβαλλόμενες συνθήκες.
* Η οργάνωση του DNA κληρονομείται. Ο τρόπος με τον οποίο οργανώνεται το DNA μεταδίδεται από τους γονείς σε απογόνους. Αυτή η κληρονομιά παίζει ρόλο στον προσδιορισμό του κινδύνου ενός ατόμου για την ανάπτυξη ορισμένων ασθενειών.
Η μελέτη της οργάνωσης DNA είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας. Καθώς η κατανόησή μας για την οργάνωση του DNA αυξάνεται, θα κατανοήσουμε καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο ρυθμίζονται τα γονίδια και την ανάπτυξη των ασθενειών. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για ένα ευρύ φάσμα ασθενειών, από καρκίνο έως νευροεκφυλιστικές διαταραχές.
