17:53 2022-05-20
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Moleculele MCM împiedică formarea buclelor de ADN
_ Moleculele MCM împiedică formarea buclelor de ADN
Întregul material genomic al unei celule trebuie să fie împachetat într-un nucleu celular mic, astfel încât, pe de o parte, să poată fi stocat într-un mod organizat și, pe de altă parte de mână, poate fi transcris, duplicat sau reparat după cum este necesar. Diferite proteine sunt responsabile pentru ambalajele care economisesc spațiu, care pot rula sau bucla ADN-ul. Oamenii de știință Kikuë Tachibana și Karl Duderstadt de la Institutul de Biochimie Max Planck din Martinsried investighează sarcina și funcția exactă a acestor mașini moleculare. Ei au descoperit că complexul MCM joacă un rol important în restricționarea formării buclei ADN și, prin urmare, în structura tridimensională a genomului și în reglarea genelor.
O moleculă de ADN are aproximativ doi metri lungime și încă trebuie să fi împachetat într-un nucleu celular mic. Un nucleu celular are aproximativ dimensiunea unei particule de toner de la o imprimantă sau a unei particule de praf fin. Cum functioneazã? Cum pot fi stocate și împachetate informațiile genetice pe de o parte, dar citite pe de altă parte? Cum se pune în bucle? Ambalarea și despachetarea sunt, de asemenea, procese dinamice care trebuie să se desfășoare rapid și fără probleme.
Acum, Kikuë Tachibana, noul director al departamentului „Totipotență” de la Institutul de Biochimie Max Planck, și echipa ei au descoperit că un complex de proteine bine cunoscut pentru funcția sa în replicarea ADN-ului are un rol neașteptat în plierea genomului. „În timpul unui simpozion la institutul nostru, a reieșit că noul meu coleg Karl Duderstadt și cu mine am împărtășit un interes comun. Am decis să ne unim forțele pentru a folosi abordări complementare pentru a investiga aceste observații inițiale la nivel mecanic. Karl Duderstadt este șeful grupului de cercetare „Structura și dinamica mașinilor moleculare.”
O nouă clasă de bariere
În acest studiu actual, ei au identificat acum împreună întreținerea minicromozomului (MCM). ) complex ca o nouă clasă de bariere în formarea buclelor de ADN. În procesul de formare a buclei ADN, numită și extrudare în buclă, sunt implicate în principal trei proteine sau complexe proteice: în primul rând coezina, în al doilea rând proteina deget de zinc CTCF și în al treilea complexul MCM. Cohesina se leagă de ADN și inițiază formarea unei bucle. Cohesina înfășoară ADN-ul și acest lucru are ca rezultat creșterea progresivă a unei bucle.
Extrudarea buclei se oprește atunci când cohesina întâlnește proteina legată de ADN CTCF, care era singura barieră de extrudare a buclei cunoscută înainte de această lucrare. „Deși detaliile diferă, ne putem imagina că este un pic ca și cum ați plasa un inel pe o panglică și treceți panglica prin inel, care rămâne la baza buclei”, spune Matthias Scherr, co-primul autor al studiului. . Kikuë Tachibana explică: „Spre deosebire de CTCF, care este o barieră specifică vertebratelor, MCM-urile sunt conservate în eucariote și arhei. Prin urmare, este fascinant să ne gândim că aceasta ar putea fi o barieră ancestrală pentru extrudarea buclei”. Lucrarea ridică posibilitatea ca întâlnirile de complexe de coezină de extrudare în buclă cu complexe MCM să facă parte dintr-un mecanism fundamental care organizează plierea genomului unei mari varietăți de organisme.
Karl Duderstadt rezumă: „Descoperirea noastră a fost doar posibil prin formarea unei echipe internaționale uimitoare, cu expertiză într-o gamă largă de domenii. Această lucrare este o dovadă a ceea ce este posibil atunci când construiți punți între domenii. Sunt convins că ne rezervă multe alte surprize pe măsură ce explorăm mai adânc în rețeaua de interacțiuni care controlează organizarea cromozomilor.”
Studiul este publicat în Nature.
Comentarii:
Adauga Comentariu