Ο διακόπτης Gene on-off λειτουργεί όπως ο ιμάντας σακίδιο:Η ομάδα ξετυλίγει πώς σχηματίζονται οι βρόχοι στο γονιδίωμα

Οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Μοριακής Γενετικής του Max Planck ανακάλυψαν έναν μοριακό διακόπτη που ενεργοποιεί και απενεργοποιεί τα γονίδια με την εξάπλωση του DNA σαν ιμάντα σακιδίου.

Ο διακόπτης, που ονομάζεται CTCF, είναι μια πρωτεΐνη που συνδέεται με το DNA και σχηματίζει βρόχο. Όταν σχηματίζεται ο βρόχος, εμποδίζει την πρόσβαση στο γονίδιο του RNA και το γονίδιο είναι απενεργοποιημένο. Όταν ο βρόχος είναι αποσυνδεδεμένος, η πολυμεράση RNA μπορεί να έχει πρόσβαση στο γονίδιο και το γονίδιο είναι ενεργοποιημένο.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το CTCF σχηματίζει βρόχους με δέσμευση σε δύο διαφορετικές θέσεις στο DNA. Μια τοποθεσία βρίσκεται κοντά στο γονίδιο που ρυθμίζει το CTCF και ο άλλος χώρος βρίσκεται πιο μακριά. Όταν το CTCF δεσμεύεται και στις δύο θέσεις, σχηματίζει ένα βρόχο που φέρνει τις δύο θέσεις μαζί. Αυτός ο βρόχος εμποδίζει την πρόσβαση στο γονίδιο του RNA και το γονίδιο είναι απενεργοποιημένο.

Όταν η πρωτεΐνη CTCF απομακρύνεται από το DNA, ο βρόχος είναι αποσυνδεδεμένος και η πολυμεράση RNA μπορεί να έχει πρόσβαση στο γονίδιο. Αυτό επιτρέπει στο γονίδιο να ενεργοποιηθεί.

Οι ερευνητές λένε ότι ο διακόπτης CTCF είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης. Πιστεύουν ότι αυτός ο διακόπτης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων φαρμάκων και θεραπειών που στοχεύουν συγκεκριμένα γονίδια.

"Η πρωτεΐνη CTCF είναι ένας βασικός παίκτης στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης", δήλωσε ο Δρ Lars Herold, ο οποίος οδήγησε τη μελέτη. "Με την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας του CTCF, μπορούμε να αναπτύξουμε νέους τρόπους για τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης και τη θεραπεία των ασθενειών".

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό *Nature Genetics *.

Πηγή:Max Planck Institute of Molecular Genetics