Odkrywanie tajemnic genetycznych: mechanizm regulacji 'skaczących genów' przez białko DDM1 ujawniony

WarsawNaukowcy Akihisa Osakabe i Yoshimasa Takizawa z Uniwersytetu w Tokio odkryli, w jaki sposób białko DDM1 kontroluje pewne mobilne geny w rzeżusze rocznej (Arabidopsis thaliana). Ich odkrycia pomagają zrozumieć warunki genetyczne u ludzi wywołane przez podobne mutacje mobilnych genów, związane z pokrewnym białkiem o nazwie HELLS.

DDM1 pomaga utrzymać nieaktywność „skaczących genów”, ułatwiając pokrycie ich substancjami chemicznymi, które uniemożliwiają ich odczytanie. Te substancje chemiczne zapobiegają przemieszczaniu się „skaczących genów” w genomie. Zrozumienie roli DDM1 jest ważne, ponieważ te geny mogą powodować duże zmiany w kodzie genetycznym, które mogą być korzystne lub szkodliwe.

Kluczowe wnioski z badań:

• DDM1 uzyskuje dostęp do transpozonów wewnątrz nukleosomów.
• Do obrazowania struktur wykorzystano mikroskopię krio-elektronową.
• Zidentyfikowano miejsca wiązania DDM1 na DNA znajdujące się w nukleosomach.
• DDM1 zwiększa elastyczność nukleosomu, co pozwala na zastosowanie chemicznych znaczników do tłumienia transkrypcji transpozonów.

Naukowcy zastosowali mikroskopię krioelektronową do uzyskania szczegółowych obrazów. Dzięki temu mogli zobaczyć strukturę DDM1 oraz jego interakcję z DNA oplatającym nukleosomy. Zauważyli, że DDM1 otwiera nukleosom, co pozwala na dodanie markerów chemicznych, które hamują aktywność genów.

Zobacz również:

Dzisiaj · 02:10

Waga a zdrowie w ciąży: odkrycia międzynarodowe

Badanie wykazało, że DDM1 łączy się z określonymi miejscami na DNA wewnątrz nukleosomu. To miejsce zazwyczaj pozostaje zamknięte, ale staje się bardziej elastyczne, co ułatwia przyłączanie się chemicznych znaczników blokujących aktywność genów. Te znaczniki zatrzymują kopiowanie transpozonów, zwanych również „skaczącymi genami”.

To badanie ma duże znaczenie, ponieważ HELLS, ludzki odpowiednik DDM1, pełni podobną funkcję. Odkrycia w tej dziedzinie mogą pomóc w opracowaniu nowych terapii dla chorób genetycznych spowodowanych mutacjami genów. Ponadto, zrozumienie, jak rośliny i inne organizmy zarządzają swoim DNA, może prowadzić do polepszenia upraw lub powstania nowych technologii.

Skaczące geny są fascynujące, ponieważ potrafią wprowadzać znaczące zmiany w genomie, powiedział Osakabe. Badanie białek takich jak DDM1 pomaga nam zrozumieć podstawowe procesy życiowe i może przynieść praktyczne korzyści.

Praca Osakabe i Takizawy przyniosła istotny postęp w badaniach genetycznych. Wyjaśnili, jak DDM1 kontroluje „skaczące geny”, co pozwala lepiej zrozumieć genetykę roślin. Ta wiedza może również przyczynić się do lepszych metod poprawy zdrowia ludzkiego i rolnictwa. Badania te mogą pomóc w skuteczniejszym zarządzaniu i leczeniu schorzeń genetycznych.