Молекулы ДНК – длинные, подобные последовательности полимеры, хранящие генетическую информацию жизни и, в клетке, плотно упакованы в структуры, названные хромосомами. Формирование хромосом в делящейся клетке требуется для верной передачи информации в ДНК к дочерним клеткам.
Комплекс сжатия, как известно, играет существенную роль в собирающихся хромосомах, но это остается неизвестным, как сжатие вовлечено в сворачивание Молекул ДНК.Исследователи в Токийском университете, включая доцента Такаши Сутэни, профессора Кацухико Ширахиге (Институт Молекулярных и Клеточных Биологических наук) и студент доктора философии Тойонори Саката (Аспирантура Сельскохозяйственных и Наук о жизни), изолированный от клеток и проанализированных сегментов ДНК, с которыми сжатие связывает и показало, что сжатие связано с одноцепочечной ДНК (ssDNA), который произведен, раскрутившись двойной спирали ДНК.
Измеряя сумму ssDNA использование ssDNA связывающего белка, они нашли, что ssDNA регионы существовали в выраженных генах и были произведены экспрессией гена (или транскрипция), и что сумма ssDNA была далее увеличена в condensin-несовершенных клетках. Они также обнаружили, что сегрегация хромосомы дезертирует в клетках мутанта, которые показали, что пониженные уровни сжатия функции были в основном спасены запрещением транскрипции. Они поэтому пришли к заключению, что ssDNA произведен, раскрутившись двухспиральной ДНК во время транскрипции, что ssDNA вреден для собирающихся хромосом, и что сжатие вернуло раскрученные ssDNA сегменты двухспиральной ДНК.
«Широко считалось, что раскрученные сегменты ДНК возвращаются спонтанно к канонической двойной винтовой ДНК, но это исследование показало, что восстановление двухспиральной ДНК активно отрегулировано и важно для выживания клетки. Впервые это также продемонстрировало, что присутствие ssDNA препятствует организации хромосомы, обеспечивая понимание механизма формирования хромосомы», говорит доцент Сутэни.
Эта работа проводилась в сотрудничестве с исследовательской группой доктора Татсуи Хирано (Руководитель исследовательских работ в Институте RIKEN, Япония).