Οι επιστήμονες αποκαλύπτουν πώς ρυθμίζεται η βιολογική δραστηριότητα στα γονιδιώματα Fruit Fly and Roundworm
Οι επιστήμονες έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η βιολογική δραστηριότητα ρυθμίζεται στα γονιδιώματα των μύγες φρούτων και των στρογγυλών. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Genetics, παρέχουν νέες γνώσεις στους μηχανισμούς που ελέγχουν την έκφραση του γονιδίου και θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση των ανθρώπινων ασθενειών.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Δρ Ian Dunham στο Ινστιτούτο Wellcome Trust Sanger στο Ηνωμένο Βασίλειο, χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται ανοσοκαταβύθιση χρωματίνης ακολουθούμενη από αλληλουχία (ChIP-seq) για να χαρτογραφήσει τις θέσεις των πρωτεϊνών που ρυθμίζουν την έκφραση γονιδίων σε γονιδιώματα Fruit Fly και Roundworm. Διαπίστωσαν ότι αυτές οι πρωτεΐνες, που ονομάζονται παράγοντες μεταγραφής, συνδέονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA και στη συνέχεια προσλαμβάνουν άλλες πρωτεΐνες στη θέση είτε για να ενεργοποιήσουν είτε απενεργοποιούν τα γονίδια.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης έναν αριθμό νέων παραγόντων μεταγραφής που εμπλέκονται στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης σε μύγες φρούτων και στρογγυλοποιητές. Αυτοί οι παράγοντες μεταγραφής είναι πιθανό να διαδραματίσουν σημαντικούς ρόλους στον έλεγχο μιας ποικιλίας βιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης, του μεταβολισμού και της αναπαραγωγής.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν έναν πολύτιμο πόρο για τους ερευνητές που μελετούν τη ρύθμιση των γονιδίων σε μύγες φρούτων και στρογγυλά σκουλήκια. Παρέχουν επίσης νέες γνώσεις για τους μηχανισμούς που ελέγχουν την έκφραση του γονιδίου στους ανθρώπους, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση των ανθρώπινων ασθενειών.
φόντο
Η γονιδιακή έκφραση είναι η διαδικασία με την οποία χρησιμοποιείται πληροφορίες από ένα γονίδιο για την παραγωγή ενός λειτουργικού προϊόντος, όπως μια πρωτεΐνη. Η γονιδιακή έκφραση ρυθμίζεται από ένα σύνθετο δίκτυο πρωτεϊνών που δεσμεύονται με το DNA και τον έλεγχο όταν τα γονίδια ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται.
Οι παράγοντες μεταγραφής είναι πρωτεΐνες που διαδραματίζουν βασικό ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Συνδέονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA, που ονομάζονται υποψήφιοι, και στη συνέχεια προσλαμβάνουν άλλες πρωτεΐνες στη θέση είτε για να ενεργοποιήσουν είτε απενεργοποιούν τα γονίδια.
Η ανοσοκαταβύθιση χρωματίνης που ακολουθείται από αλληλουχία (ChIP-seq) είναι μια τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των θέσεων των παραγόντων μεταγραφής σε ένα γονιδίωμα. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει ανοσοκατακρημνιστική χρωματίνη, η οποία είναι το DNA και οι πρωτεΐνες που αποτελούν χρωμοσώματα, με αντισώματα που είναι ειδικά για έναν συγκεκριμένο παράγοντα μεταγραφής. Η ανοσοκατακρημνισμένη χρωματίνη στη συνέχεια αλληλουχία για την ταυτοποίηση των αλληλουχιών ϋΝΑ που ο παράγοντας μεταγραφής συνδέεται με.
Αποτελέσματα
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το ChIP-seq για να χαρτογραφήσουν τις θέσεις των παραγόντων μεταγραφής στα γονιδιώματα Fruit Fly και Roundworm. Διαπίστωσαν ότι οι παράγοντες μεταγραφής συνδέονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA και στη συνέχεια προσλαμβάνουν άλλες πρωτεΐνες στη θέση είτε για να ενεργοποιήσουν είτε απενεργοποιούν τα γονίδια.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης έναν αριθμό νέων παραγόντων μεταγραφής που εμπλέκονται στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης σε μύγες φρούτων και στρογγυλοποιητές. Αυτοί οι παράγοντες μεταγραφής είναι πιθανό να διαδραματίσουν σημαντικούς ρόλους στον έλεγχο μιας ποικιλίας βιολογικών διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης, του μεταβολισμού και της αναπαραγωγής.
Σημασία
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης παρέχουν έναν πολύτιμο πόρο για τους ερευνητές που μελετούν τη ρύθμιση των γονιδίων σε μύγες φρούτων και στρογγυλά σκουλήκια. Παρέχουν επίσης νέες γνώσεις για τους μηχανισμούς που ελέγχουν την έκφραση του γονιδίου στους ανθρώπους, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση των ανθρώπινων ασθενειών.
