Ny studie avslöjar CDCA7 som annan genetisk sensor för DNA-metylering och utmanar tidigare antaganden.

StockholmForskare har upptäckt en ny sensor för att upprätthålla DNA-metylering, vilket ändrar vår förståelse för epigenetik. DNA-metylering innebär tillsättning av en metylgrupp till cytosinbasen i DNA, vilket reglerar genuttryck utan att ändra DNA-sekvensen. Denna process är avgörande för att olika celltyper ska fungera korrekt, och dess störning är kopplad till sjukdomar som ICF-syndrom, vilket innefattar immunbrist, centromerisk instabilitet och ansiktsanomalier.

Tidigare trodde forskare att proteinet UHRF1 var det enda som kunde upptäcka hemimetylerat DNA, vilket är viktigt för att upprätthålla DNA-metylering. Men nu har forskare från Rockefeller University och Japan upptäckt att genen CDCA7 också kan upptäcka hemimetylerat DNA. Denna upptäckt bidrar till att förklara hur mutationer i CDCA7 kan orsaka sjukdomar som ICF-syndrom och ger en djupare förståelse för de relaterade molekylära processerna.

Viktiga resultat från studien inkluderar:

• CDCA7 identifierar hemimetylering i eukaryota celler.
• CDCA7 styr HELLS-proteinet till hemimetylerat DNA.
• HELLS omstrukturerar därefter nukleosomer, vilket gör hemimetyleringsplatser tillgängliga för UHRF1.

DNA-replikation är en komplicerad process där dubbelsträngat DNA delas upp i enkelsträngar. När nya komplementära strängar bildas kopieras inte metylgrupperna direkt, vilket resulterar i hemimetylerat DNA. UHRF1 känner av dessa hemimetylerade platser och rekryterar DNMT1 för att tillsätta metylgrupperna på den nya strängen. Detta måste ske innan nästa replikationscykel för att bevara de epigenetiska märkena.

Läs också:

Idag · 02:56

Kombucha på nytt sätt: smakrika juicedrycker lockar!

Att upptäcka att CDCA7 specifikt känner igen hemimetylering inom tätt packad heterokromatin är av betydelse. Heterokromatin begränsar tillgången för många enzymer, inklusive de som är inblandade i DNA-metylering. CDCA7 samarbetar med HELLS, ett protein som kan frigöra DNA från nukleosomer, vilket hjälper till att avslöja hemimetyleringsplatser. Denna process visar att CDCA7 fungerar bättre i tät kromatin jämfört med UHRF1.

Upptäckten erbjuder nya sätt att förstå hur gener styrs och hur kromosomer är organiserade. Den antyder också att sensorer för hemimetylering kan ha andra funktioner än att bara upprätthålla DNA-metylering. Hemimetylering i specifika kromosomområden kan ha viktiga funktioner som forskare ännu inte identifierat. Ytterligare forskning kan avslöja samband med olika genetiska sjukdomar och förbättra vår kunskap om epigenetisk kontroll.

Forskningen visar att epigenetisk reglering är både detaljerad och komplex. Den belyser också de framsteg som gjorts inom området och öppnar upp för möjligheten till fler upptäckter i framtiden.