Молекула ДНК несет информацию в форме последовательности четырех оснований нуклеотида, аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T), который может считаться письмами от геномного языка. Короткие последовательности писем формируют ‘слова ДНК’, которые определяют, когда и где белки сделаны в теле.Почти все клетки в человеческом теле содержат письма в точно том же самом заказе. Различные гены, однако, активны (выраженный) в различных типах клетки, позволяя клеткам функционировать в их специализированных ролях, например как клетка головного мозга или мышечная клетка.
Ключ к этой регуляции генов находится в специализированных связывающих белках ДНК – транскрипционных факторах – которые связывают с последовательностями и активируют или подавляют активность гена.Буква C ДНК существует в двух формах, цитозине и methylcytosine, который может считаться тем же самым письмом с и без акцента (C и C). Methylation оснований ДНК – тип эпигенетической модификации, биохимического изменения в геноме, который не изменяет последовательность ДНК.
Два варианта C не имеют никакого эффекта на вид белков, которые могут быть сделаны, но они могут иметь главное влияние на то, когда и где белки произведены. Предыдущее исследование показало, что геномные регионы, где C – methylated, обычно бездействующие, и что много транскрипционных факторов неспособны связать с последовательностями, которые содержат methylated C.Анализируя сотни различных человеческих транскрипционных факторов, исследователи в Каролинском институте в Швеции теперь нашли, что определенные транскрипционные факторы на самом деле предпочитают methylated C. Они включают транскрипционные факторы, которые важны в эмбриональном развитии, и для развития случаев рака простаты и рака ободочной и прямой кишки.
«Результаты предполагают, что такие ‘основные’ регулирующие факторы могли активировать области генома, которые являются обычно бездействующими, приводя к формированию органов во время развития или инициирования патологических изменений в клетках, которые приводят к болезням, таким как рак», говорит профессор Джасси Тэйпэйл в Отделе Каролинского института Медицинской Биохимии и Биофизики, кто привел исследование.Результаты прокладывают путь к взламыванию генетического кода, который управляет экспрессией генов и будет иметь широкие последствия для понимания развития и болезни. Доступность геномной информации, относящейся к болезни, расширяется по по экспоненте увеличивающемуся уровню.
«Это исследование определяет, как модификация структуры ДНК затрагивает закрепление транскрипционных факторов, и это увеличивает наше понимание того, как гены отрегулированы в клетках, и далее помогает нам в расшифровке грамматики, написанной в ДНК», говорит профессор Тэйпэйл.