Nowe badanie ujawnia CDCA7 jako drugi sensor genetyczny dla metylacji DNA

WarsawNaukowcy odkryli nowy sensor do utrzymania metylacji DNA, co zmienia nasze rozumienie epigenetyki. Metylacja DNA polega na dodawaniu grupy metylowej do zasady cytozynowej w DNA, co kontroluje ekspresję genów bez zmiany sekwencji DNA. Ten proces jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania różnych typów komórek, a jego zakłócenie wiąże się z chorobami takimi jak zespół niedoboru odporności, niestabilności centromerów oraz anomalii twarzy (ICF).

Naukowcy kiedyś sądzili, że jedynym białkiem wykrywającym hemimetylowane DNA, kluczowe dla utrzymania metylacji DNA, jest UHRF1. Jednak teraz badacze z Uniwersytetu Rockefellera oraz Japonii odkryli, że gen CDCA7 również rozpoznaje hemimetylowane DNA. To odkrycie pomaga wyjaśnić, w jaki sposób mutacje w CDCA7 mogą prowadzić do chorób takich jak syndrom ICF i dostarcza głębszego zrozumienia powiązanych procesów molekularnych.

Kluczowe wnioski z badania to:

• CDCA7 wykrywa hemimetylację w komórkach eukariotycznych.
• CDCA7 kieruje białko HELLS do hemimetylowanego DNA.
• HELLS przeprowadza remodelowanie nukleosomów, co umożliwia dostęp do miejsc hemimetylacji dla UHRF1.

Replikacja DNA to skomplikowany proces, w którym podwójna helisa DNA rozdziela się na pojedyncze nici. Nowe komplementarne nici są syntetyzowane, ale grupy metylowe nie są kopiowane natychmiast, co prowadzi do powstania hemimetylowanego DNA. UHRF1 rozpoznaje te hemimetylowane miejsca i rekrutuje DNMT1, aby dodać znaki metylacji na nowej nici. Proces ten musi zostać ukończony przed kolejnym cyklem replikacji, aby zachować znaki epigenetyczne.

Zobacz również:

Dzisiaj · 01:15

Globalne plony wciąż rosną, mimo obaw o stagnację w rolnictwie

Odkrycie, że CDCA7 wykrywa hemimetylację specyficznie w gęsto upakowanej heterochromatynie, jest istotne. Heterochromatyna ogranicza dostęp do wielu enzymów, w tym tych zaangażowanych w metylację DNA. CDCA7 współpracuje z HELLS, białkiem zdolnym do rozwijania DNA z nukleosomów, co pomaga ujawnić miejsca hemimetylacji. Ten proces pokazuje, że CDCA7 lepiej działa w gęstej chromatynie w porównaniu do UHRF1.

Odkrycie to oferuje nowe możliwości zrozumienia, jak geny są kontrolowane i jak zorganizowane są chromosomy. Sugeruje również, że czujniki hemimetylacji mogą pełnić funkcje inne niż jedynie utrzymanie metylacji DNA. Hemimetylacja w określonych obszarach chromosomów może mieć istotne funkcje, które naukowcy jeszcze nie zidentyfikowali. Dalsze badania mogą ujawnić powiązania z różnymi zaburzeniami genetycznymi i poszerzyć naszą wiedzę na temat kontroli epigenetycznej.

Badania wskazują, że regulacja epigenetyczna jest zarówno szczegółowa, jak i złożona. Podkreślają również, jak wiele osiągnięto już w tej dziedzinie, i otwierają perspektywy na kolejne odkrycia w przyszłości.