WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ
Nauka

Naukowcy odkryli nowy mechanizm regulacji genów

Genom ludzki zawiera około 3,3 miliarda par zasad DNA, z czego jest znany jedynie 1%, który odpowiada za kodowanie białek. Jednak około 20% genomu reguluje geny kodujące białka i modyfikuje syntezowany produkt na wiele różnych sposobów. Zespół naukowców odkrył jak struktury regulacyjne są zdolne do identyfikowania i wiązania RNA w celu wykonywania tych skomplikowanych funkcji.

W celu ekspresji genów wykorzystywanych do syntezy białka, sekwencja DNA lub RNA musi być przekształcona, w procesie transkrypcji, na matrycowy RNA (mRNA). Jest on szablonem, w którym rybosomy, tRNA  i kilka innych białek wiążących RNA, zbiorą się „do kupy” i przetłumaczą kod do łańcuchów polipeptydowych, które ostatecznie utworzą białka. Ale skąd te wszystkie czynniki wiedzą jak i gdzie zadziałać?

W laboratorium Sattler omawiano koncepcję, w celu której sprawdzenia użyto, specyficznych dla płci, białek regulacyjny występujących w muszkach owocówkach. Owad ten jest często używany jako organizm modelowy ze względu na jego krótki czas generacji i fakt, że posiada on większość genów, które mogą powodować choroby u ludzi. Ma on także dwa chromosomy X u samic (XX), a tylko jeden z samców (XY). Oznacza to, że kobiety mają dwa źródła genów zakodowanych na chromosomach X, natomiast mężczyźni mają tylko jedeno. Aby skompensować tylko jeden chromosom X, mężczyźni muszą zwiększać ekspresję tych genów przy użyciu białka Lethal 2 (MSL2). Ponieważ kobiety mają już dwa chromosomy X, nie wymagają one dodatkowego impulsu z MSL2. Jednakże MSL2 występuje także u kobiet ale w postaci wyciszonej.

Aby przetrwać, kobieta muszka musi aktywować białko Sex-lethal (Sxl). Mężczyźni jego nie posiadają. Sxl tworzy kompleks białkowy z Upstream-of-N-Ras (Unr). Jest to post-transkrypcyjny czynnik regulacyjny używany do kompensacji dawki ekspresji genetycznej. Będąc razem, oba białka mogą wyciszyć MSL2 u kobiet i zapobiegać ekspresji genów w chromosomie X. 

Choć związek między SXL i UNR nie jest niczym nowym, naukowcy nie byli do końca pewni, jak Sxl i Unr mogą łatwo zidentyfikować nić mRNA w celu zatrzymania inhibicji MSL2. Dzięki zastosowaniu krystalografii oraz spektroskopii NMR, naukowcy byli w stanie opracować metodę renderowania 3D tego procesu. Odkryli dwie sekcje kodu, które pozwalają Sxl identyfikować RNA. Zdolność Unr do wiązania RNA wzrasta 1000-krotnie, gdy oba białka działają w kompleksie. Badacze twierdzą, że ten szczególny sposób rozpoznawania RNA może być przyczyną pewnych chorób u ssaków.

Źródło: http://www.iflscience.com/