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UNC研究人员的基因调节有助于解开多一点的DNA之

基因编辑CRISPR DNA遗传学(来源:Pixabay)

教堂山 - 内我们的细胞,DNA被紧密压缩并且缠绕周围的蛋白质称为组蛋白。以这种方式包装DNA允许大量的遗传物质的细胞内部存在的称为染色质最终形式。微小的酶修饰组蛋白,以确保是DNA的一部分,可以访问和精确调控的基因。这样做的结果是正确的基因表达和蛋白质生产的细胞功能和人类健康的重要。当这个过程就会出差错,其结果可能是疾病(如癌症)。

布赖恩施特拉尔,博士,生物化学与生物物理的UNC部的临时主席的实验室一直在研究这个过程中多年,现在已经揭示了另一个片的INTR的icate后生难题 - 一种酶如何导致控制基因表达和DNA修复重要的不同的生物学功能略微不同的化学修饰

发表在杂志细胞报道,本研究强化了概念,即多个。由单一的酶放置在组蛋白化学修饰能够保证多个和不同的功能 - 这是由施特拉尔和他以前的导师大卫·艾利斯博士推测,被称为组蛋白密码假设一个想法

布赖恩施特拉尔博士

的组蛋白密码是基因组功能很重要,但支配代码的规则还没有完全破译。一个在表观遗传学领域的早期发现是一类酶称为组蛋白甲基可以添加CHEMICA升修改对组蛋白的单个氨基酸残基多次。

所述的方法,通过该组蛋白甲基添加此化学修饰被称为甲基化。所述甲基增加一个碳原子和三个氢原子 - 所谓的“甲基”到特定的氨基酸存在于组蛋白。可能会发生此过程一次,两次,或在单一氨基酸残基三次,创建不同的甲基化的“口味”

在该领域的一个主要问题一直:做不同的甲基化的“口味”有上,比方说,基因表达相同或不同的生物功能对于维持健康细胞的重要?虽然其他研究已经探讨过这个想法被甲基化组蛋白的一些网站,组蛋白甲基化的许多地方已经知道BEEN调查。

为了回答这个问题,第一作者朱莉娅DiFiore,博士研究生在这项研究的时间施特拉尔实验室,基因工程改造的一个名为SET2例如甲基,因此它可以执行的唯一选择口味甲基化组蛋白上的内它的氨基酸。通过实现这种高度的特异性,研究人员终于可以测试,如果在这个网站的不同程度的甲基化具有相同的或不同的功能。

“我们发现确有独特的功能,以及共享的功能,在基因表达和DNA修复,”施特拉尔说。 “我们的研究结果有助于发现组蛋白上的不同的甲基化状态的潜力,调节不同的染色质的功能。”

除了了解基本的细胞流程,“这项工作也可以解释酶如SET2失调怎么可能会导致甲基化的不正确‘口味’引起人类疾病,”施特拉尔,一奥利弗•史密斯研究员在医学UNC学院和UNC莱恩伯格癌症的成员说中心

朱莉娅DiFiore博士

的一个过程中,他们检验了胁迫条件如何 - 。具体养分应力 - 影响基因的表达。施特拉尔的组观察到,当在组蛋白H3K36甲基化不存在,基因表达低于当甲基化的正常量为营养胁迫过程中存在很大的不同。有趣的是,他们观察到只有两个或仅三个甲基基团具有(也称为二 - 和三甲基)具有完全相同的效果为具有所有三种类型的甲基通货膨胀通常存在。

DiFiore解释的那样,“在营养胁迫,二 - 和三甲基帮助重叠角色的动态过程提供灵活性和更好的允许细胞应对压力”。能够迅速应对压力使细胞功能,即使正常下,在不到理想的条件下成长,

在未来的研究中,施特拉尔的实验室将检查的不同形式的这种甲基化事件的其他重要的细胞功能上下文和其他模型系统,包括人类细胞。他们希望把他们的发现到的是如何组蛋白甲基化功能的大背景下,如果不适当的变化与人类疾病的这些甲基化事件,如癌症中发现,背后是如何形成这些疾病。

其他作者是特拉维斯Ptacek博士,王逸,博士,李冰博士和杰里米·西蒙博士。

(C)UNC

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