Προστασία γονιδιώματος από ενεργοποίηση transposon

Τα τρανσποζόνια είναι ξένα στοιχεία DNA ικανά για τυχαία εισαγωγή στο γονιδίωμα, γεγονός που μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνο για το κύτταρο. Η δραστηριότητά τους πρέπει να σιωπήσει για να διατηρήσει τη γονιδιωματική ακεραιότητα, η οποία επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της καταστολής που προκαλείται από το H3K9me3. Ερευνητές από την ομάδα Jasser εντόπισαν δύο παράλληλες οδούς απαραίτητες για την καταστολή της μεταγραφής που προκαλείται από το H3K9me3 και έτσι για την προστασία του γονιδιώματος από την ενεργοποίηση του τοξικού transposon.

Ενώ έχουμε Γένωμα Είναι το προσχέδιο για κάθε κύτταρο στο σώμα μας, και είναι επίσης ένα μείγμα των δικών μας DNA και ξένων στοιχείων DNA που έχουν ενσωματωθεί με την πάροδο του χρόνου. Αυτά τα μη αυτοτελή στοιχεία DNA ονομάζονται τρανσποζόνια και αποτελούν ένα αρχαίο σύνολο ιών που μας είχαν μολύνει προηγουμένως Κελιά. Για έναν οργανισμό, είναι απαραίτητο να καταστείλει τη δραστηριότητα αυτών των τρανσποζονίων, καθώς έχουν τη δυνατότητα να διεγείρουν την ενίσχυση και την επανένταξή τους ως νέα αντίγραφα στο γονιδίωμα, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε διακοπή σημαντικών γονιδιακών αλληλουχιών. Με συνέπεια, Πολύ μικρός μεταφορέας Η ενεργοποίηση έχει συνδεθεί με τη στειρότητα και τον καρκίνο.

Το κύτταρο έχει αναπτύξει αρκετές οδούς που αναστέλλουν τη δραστηριότητα transposon. Ένα από τα πιο σημαντικά μονοπάτια αποτρέπει τη μεταγραφή ενθυλακώνοντάς τα σε πυκνά πιεσμένη ετεροχρωμίνη. Αυτές οι σιωπηλές περιοχές του γονιδιώματος χαρακτηρίζονται από μεθυλίωση ιστόνης Η3 σε λευκίνη 9 (H3K9me), δείκτη που καταλύεται από μεθυλοτρανσφεράση ιστόνης (ΗΜΤ). Αρκετές άλλες οδοί σίγασης είναι γνωστό ότι λειτουργούν σε τρανσποζόνια, κυρίως η μεθυλίωση του ίδιου του DNA σε σπονδυλωτά και μέσω μικρών RNA που σχετίζονται με τις λεγόμενες πρωτεΐνες αργόν. Υπογονιμότητα και καρκίνος.

Χρησιμοποιήστε το C. elegans ως αρχείο Αντικείμενο μοντέλουΣτην ομάδα της Susan Jasser, οι ερευνητές εντόπισαν τις οδούς που χρησιμοποιεί το κύτταρο για να στρατολογήσει HMTs στις τοποθεσίες-στόχους τους, είτε για να δημιουργήσουν ετεροχρωματίνη (για παράδειγμα όταν εισάγονται νέα transposons στο γονιδίωμα) είτε για να τα διατηρήσουν. Στην τελευταία τους εφημερίδα, έδειξαν ότι ένα HMT που ονομάζεται SET-25 έχει προσληφθεί ειδικά για να σιωπήσει “μικρότερα” ή ανέπαφα αντίγραφα transposon Υπογονιμότητα και καρκίνος.

Είναι σημαντικό ότι οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι υπάρχουν δύο παράλληλες οδοί που προσλαμβάνουν το SET-25 σε αυτά τα τρανσποζόνια: Από τη μία πλευρά, επί του παρόντος τοποθεσίες H3K9 μεθυλιωμένες από άλλο HMT που ονομάζεται MET-2, την πρωτεΐνη αναγνώστη στρατολόγησης H3K9me LIN-61 SET-25. Από την άλλη πλευρά, το σωματικό Argonaute NRDE-3 και το μικρό RNA που προέρχονται από την αλληλουχία transposon παρέχουν ένα μέσο για τη διασφάλιση της χρήσης του SET-25 και της σίγασης του transposon, καθώς δεν υπήρχε προϋπάρχουσα τροποποίηση. Μαζί, αυτές οι οδοί είναι απαραίτητες για την αποτροπή της ενίσχυσης του transposon και για τη διασφάλιση της σωστής ανάπτυξης του οργανισμού. Η απώλεια των αρθρώσεων τους οδηγεί σε μεγάλο θάνατο κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Υπογονιμότητα και καρκίνος.