Ученые обнаружили ключевой механизм управления репликацией ДНК

        

Исследователи из Университета Осаки в Японии раскрыли ключевой механизм контроля репликации ДНК с потенциальными последствиями для лучшего понимания того, как клетки поддерживают генетическую информацию для профилактики заболеваний или рака.

Команда опубликовала свои результаты в июле в журнале EMBO Journal флагманской публикации Европейской организации молекулярной биологии.

«Репликация ДНК инициируется из ряда разных мест, известных как происхождение репликации», – сказал автор Хисао Масуката, профессор биологии Высшей школы науки Университета Осаки.

Чтобы обеспечить точное копирование генетических чертежей клетки, репликация начинается в отчетливо разные времена, а также в местах. Каждый генетический материал каждой клетки помещается в определенные «файлы», называемые хромосомами. «Этикетки», обозначающие эти файлы, называются теломерами, они помогают гарантировать, что последовательности ДНК начинаются и заканчиваются в правильном порядке и в правильное время.

Механизм, лежащий в основе этого пространственно-временного контроля, был неизвестен, но команда подозревала, что ответ можно найти, более внимательно изучив теломеры.

«Связь между временем и пространством репликации хромосомной ДНК была долгосрочным вопросом, и были спорные наблюдения», – сказал Масуката. «Основная проблема, которую мы решили решить, заключалась в том, играет ли конкретное внутриядерное отделение роль в регуляции репликации ДНК».

Исследователи обнаружили, что теломеры не работают самостоятельно. Белки связываются с ними, прикрепляя сообщения о времени и других рабочих уведомлениях. Один белок, называемый Taz1, имеет особое значение: он связывается с теломерами, а небольшое количество Taz1 связывается с внутренними областями хромосом. Исследователи смогли наблюдать внутренние области и теломеры, используя различные флуоресцентные белки, которые светятся в разных цветах. Они использовали микроскоп, чтобы следить за их движением, поскольку внутренние области ассоциируются с теломерами во время процесса репликации в живых клетках.

Они увидели, что Taz1 вместе со своими партнерами рисует внутренние области теломерам, как скрепка для предотвращения свободного перемещения бумаг.

Масуката называет этот клип «привязкой». Он связывает программу синхронизации репликации внутренних областей с репликационными теломерами. Однако он отметил, что происхождение репликации – расположение инициаций репликации – привязаны только к теломерам на начальных этапах клеточного цикла. Пока неясно, как привязка регулируется клеточным циклом.

Чтобы лучше понять этот сложный процесс дублирования клеток, в том числе, когда и как копируется конкретная генетическая информация, ученые могут быть в состоянии информировать будущие исследования о том, как клетки сохраняют генетическую информацию для профилактики болезней или рака.

«Наша конечная цель – понять принцип и значение [the organization of DNA replication]. Наши результаты подчеркнули важность теломер для структур и функций целых областей хромосом», – сказал Масуката. «Поскольку теломеры являются существенными и высококонсервативными среди [most organisms]они могут играть важную роль на различных уровнях архитектуры и функции хромосом».

Источник:

http://www.osaka-u.ac.jp/en

      

Source link