Структура ДНК определяется пространственными правилами, основанными на конкретных белковых последовательностях и их порядке

Исследование показывает, как двойное ДНК-кодирование может помочь улучшить диагностику грибковых инфекций

Трехмерная структура ДНК определяется рядом пространственных правил, основанных на конкретных белковых последовательностях и их порядке. Это было открытие исследования, недавно опубликованного в Genome Biology Лукой Нанни, аспирантом компьютерных наук и инженерии Миланского политехнического университета, вместе с профессорами Стефано Чери из того же университета и Колином Логи из Университета Неймеген.

Первый автор исследования Лука Нанни сказал: «Величайшее новшество нашего исследования состоит в том, что он определил точные правила распределения белков CTCF. Красота и простота грамматики CTCF показывает нам, как природа и эволюция создают закономерность и невероятно изобретательность и изобретательность. функциональные системы "

Знание этих правил позволяет конструировать последовательности CTCF для получения желаемой трехмерной структуры ДНК. Например, должно быть возможно заставить взаимодействовать два несвязанных гена. Формование структуры ДНК откроет двери для создания фармацевтических препаратов для лечения таких заболеваний, как рак »

Лука Нанни, первый автор исследования, Миланский политехнический университет

Молекула ДНК, длина которой в полностью развернутом виде составила бы около двух метров, оборачивается на основе сложной системы, которая поддерживает свою доступность и правильное считывание, чтобы находиться в ядре клетки. Решающее значение для изучения трехмерной структуры генома имеют топологические домены, которые, как считается, объединяют зоны ДНК со схожими функциями и поведением.

Например, гены со сходной функцией могут находиться в одном и том же топологическом домене. Нанни продолжил: «Мы сосредоточились на некоторых конкретных последовательностях ДНК, которые кодируют белок CTCF».

«Этот белок изолирует части ДНК, создающие барьеры между различными топологическими доменами. С помощью компьютерного моделирования и создания модели для классификации этих белков в соответствии с их ориентацией мы выявили удивительную закономерность в их расположении вдоль ДНК. последовательность." Исследование показало, что ориентация и порядок этих последовательностей ДНК позволяет реконструировать топологические домены. Геном человека сжимается в соответствии с «грамматической» логикой, включающей последовательности CTCF, ориентацию и расстояние между ними.

Источник:

Ссылка на журнал:

Нанни, Л., и др. . (2020) Пространственные паттерны сайтов CTCF определяют анатомию TAD и их границы. Геномная биология . doi.org/10.1186/s13059-020-02108-x.[19459007impression

Source link