01:07 2021-12-03
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Imagistica live a transcripției folosind sonde active specifice ARN polimerazei II
_ Imagini live ale transcripției folosind sonde active specifice ARN polimerazei II
O sondă „celule vii” codificată genetic, proiectată de cercetătorii de la Tokyo Tech, a reușit să identifice Ser2 fosforilat în enzima ARN polimeraza II, identificând ulterior locurile de alungire faza de transcriere activă în celulele vii. Această sondă ar putea fi utilizată pentru a imagini în mod specific alungirea transcripției în timp real la animalele vii, promovând cercetarea reglării genelor cu un pas rapid.
În nucleele tuturor celulelor eucariote, o enzimă cunoscută sub numele de ARN polimeraza II (RNAP2) este responsabil pentru transcrierea aproape a tuturor genelor care ne dau diferitele noastre caracteristici. Prin urmare, pentru a obține o idee mai bună a reglării întregului genom eucariotic și a funcțiilor diferitelor celule, comportamentul RNAP2 în celulele vii a fost analizat folosind molecule RNAP2 marcate cu proteine fluorescente. În timp ce această abordare ne-a avansat în mod semnificativ cunoștințele despre comportamentul acestei proteine, o celulă conține de obicei mai mult de 100.000 de molecule RNAP2 și mii de site-uri de transcripție active sau „fabrici” și este foarte dificil să urmăriți un singur focar RNAP2 atunci când întreaga celulă se aprinde ca un bec din cauza fluorescenței!
Recent, o metodă de vizualizare a celulelor vii care implică utilizarea fragmentelor de legare a antigenului marcate fluorescent a condus la localizarea formelor de proteine modificate în mod specific. Pe baza acestei abordări, un grup de cercetători de la Institutul de Tehnologie din Tokyo și de la Universitatea Kyushu, condus de prof. Hiroshi Kimura, a dezvoltat o sondă „celule vii” codificată genetic pentru a monitoriza o versiune modificată a RNAP2 care este predominantă în celule în timpul transcripției. Descoperirile lor au fost publicate în Journal of Cell Biology.
Prof. Kimura explică rațiunea lor foarte simplu: „La oameni, majoritatea genelor sunt transcrise de RNAP2, care este o structură complexă de 12 unități. Cea mai mare subunitate are o coadă lungă constând din 52 de repetări a șapte aminoacizi. În timpul fazei de alungire a transcripției, una dintre acești șapte aminoacizi, Ser2, sunt fosforilați. Am încercat să detectăm acest Ser2-fosforilat, RNAP2 activ în celulele vii."
O sondă codificată genetic este mai convenabilă în ceea ce privește introducerea în celule decât sondele proteice, deoarece celulele continuă să-l producă pentru totdeauna odată ce materialul genetic care codifică sonda este integrat în ADN-ul gazdă. Echipa prof. Kimura a dezvoltat o sondă de anticorp intracelular codificat genetic specifică modificării (denumită în mod convenabil „corp de mentă”), numită RNAP2-Ser2ph-mintbody, pentru a detecta fosforilarea RNAP2 Ser2.
La examinarea celulelor folosind la microscopie de înaltă rezoluție, au descoperit prezența RNAP2-Ser2ph-mintbody în regiunile cu transcripție activă. „Au fost găsite numeroase focare mintbody, aproape ca „fabricii” de transcripție”, ne spune prof. Kimura, „Acest lucru ar putea indica faptul că RNAP2-Ser2ph-mintbody poate recunoaște site-urile de transcripție active.”
Cercetătorii au văzut că RNAP2-Ser2ph-mintbody a devenit diminuat în timpul mitozei celulare și în prezența inhibitorilor RNAP2. În plus, ei au observat că RNAP2-Ser2ph-mintbody a apărut mai des în asociere cu alte proteine implicate în faza de alungire a transcripției, mai degrabă decât cu cele implicate în fazele de inițiere și terminare. Focarele RNAP2-Serph2 din celule au fost relativ mai mobile decât domeniile de replicare a ADN-ului, ceea ce sugerează că locii în care are loc alungirea transcripției sunt separate și mai mobile decât domeniile cromatinei limitate.
Ce înseamnă acest lucru pentru viitor. de cercetare genetică? „Înțelegerea reglementării RNAP2 ne poate ajuta să înțelegem genomurile, funcționarea celulelor și fenotipurile”, elaborează prof. Kimura.
Într-adevăr, transcripția este primul pas către producția de proteine, iar localizarea site-urilor de transcripție activă ne oferă o țintă pentru a observa procesul. Înțelegerea modului în care ADN-ul este citit de RNAP2 ar putea oferi indicii vitale despre rezultatul final al sintezei proteinelor.
Rezultatele promițătoare ale acestui studiu ar putea alimenta cercetările viitoare în genetică și reglarea genelor și ar putea extinde cunoștințele noastre despre genomul uman.
Comentarii:
Adauga Comentariu