Genuose yra daugiau nei DNR

Jungtinės Karalystės ir Austrijos biologai pelių genome atrado 71 naują įspaustą geną.

Bato ir Vienos universitetų biologai pelių genome atrado 71 naują „įspaustą“ geną – tai padaro juos vienu žingsniu arčiau epigenetikos paslapčių atskleidimo – mokslo srities, apibūdinančios, kaip įjungiami genai ( ir ne) skirtingose ​​ląstelėse skirtingais vystymosi ir brandos etapais.

Norėdami suprasti įspaustų genų svarbą paveldimumui, turime atsitraukti ir paklausti, kaip apskritai veikia paveldimumas. Daugumoje trisdešimt milijardų žmogaus kūno ląstelių yra genai, kilę iš motinos ir tėvo, ir kiekvienas iš tėvų pateikia po vieną kiekvieno geno versiją. Unikalus genų derinys yra būdas padaryti asmenį unikalų. Paprastai kiekvienas poros genas yra vienodai aktyvus arba neaktyvus tam tikroje ląstelėje. Tai nėra perspausdintų genų atvejis. Šie genai, sudarantys mažiau nei vieną procentą visų 20 000+ genų, paprastai būna aktyvesni (kartais daug aktyvesni) vienoje iš tėvų versijų nei kitose.

Iki šiol tyrėjams buvo žinoma apie 130 gerai dokumentuotų pelės genomo atspaudų genų – nauji papildymai padidina šį skaičių iki daugiau nei 200. Profesorius Tony Perry, vadovavęs Bato biologijos ir biochemijos katedros tyrimams, sakė: „Impressas veikia svarbią genų šeimą, turinčią skirtingą poveikį sveikatai ir ligoms, o septyniasdešimt ir nauji prideda svarbų dėlionės gabalėlį. . “

Histonų svarba

Atidesnis naujai nustatytų genų tyrimas leido profesoriui Perry ir jo kolegoms padaryti antrą svarbų atradimą: spausdintų genų įjungimas ir išjungimas ne visada yra susijęs su DNR metilinimu, kai metilo grupės pridedamos prie genomo DNR. neslopinkite jokios veiklos ir ją išjunkite). DNR metilinimas buvo pirmasis žinomas atspaudų tipas ir buvo atrastas maždaug prieš trisdešimt metų. Naujo darbo rezultatai rodo, kad histonai – struktūros, įvyniotos į genomo DNR chromosomose – labiau prisideda prie įspūdžio.

4 dienų senumo pelių embrionai

Įprastas 4 dienų amžiaus pelės embrionas (L) ir to paties amžiaus embrionas, kuriame buvo sukurtos tik motinos chromosomos (partenogenotai). Šiame etape embrionai (blastocistos) atrodo panašiai, tačiau partenogenotai greitai mirs, pabrėždami genų paveldėjimo iš abiejų tėvų svarbą. Skirtingi ląstelių tipai yra žalios arba raudonos spalvos. Kreditas: Dr. Maki Asami, Bato universitetas

Nors mokslininkai kurį laiką žinojo, kad histonai veikia kaip „nuobodesni“ genų jungikliai, kurie juos išnyksta (arba vėl įsijungia), iki šiol manyta, kad DNR metilinimas yra svarbiausia atspaudo genų aktyvumo grandis. Naujo tyrimo išvados abejoja šia prielaida: nustatyta, kad daugelis naujai nustatytų genų yra susiję su histono 3 lizino 27 (H3K27me3) pokyčiais ir tik mažuma – su DNR metilinimu.

Kodėl svarbu spaudiniai

Mokslininkai dar neturi išsiaiškinti, kaip galima įjungti arba išjungti vieną iš tėvų tam tikro geno versiją arba įjungti arba išjungti ir taip palaikyti, kol kitas yra priešingoje būsenoje. Yra žinoma, kad daugelis įjungimo / išjungimo jungiklių atsiranda formuojantis lytinėms ląstelėms (spermatozoidams ir kiaušialąstėms), tačiau tikslūs mechanizmai lieka neaiškūs. Šis naujas tyrimas atkreipia dėmesį į įdomią galimybę, kad kai kurie įspausti genai gali būti nepažymėti gametose, bet vėliau taps aktyvūs kuriant ar net suaugus.

Nors tai apima tik nedidelę genų dalį, vėlesniame gyvenime įspūdis yra svarbus. Jei tai nesiseka, o vieno iš tėvų paspausta geno kopija įjungiama, kai ji turėtų būti išjungta (arba kita pusė į), liga ar mirtis. Neteisingi įspausti genai yra susiję su daugeliu ligų, įskaitant neurologinius ir medžiagų apykaitos sutrikimus bei vėžį.

„Mes galime neįvertinti ryšio tarp įspūdžio ir ligos svarbos, taip pat ryšio tarp įspaudo ir iš tėvų paveldėtos ligos, tokios kaip nutukimas, paveldėjimo“, – sakė profesorius Perry. “Tikimės, kad šis patobulintas įspūdžio vaizdas padidins mūsų supratimą apie ligas”.

Nuoroda: Laura Santini, Florian Halbritter, Fabian Titz-Teixeira, Toru Suzuki, Maki Asami, Xiaoyan Ma, Julia Ramesmayer, Andreas Lackner, Nick Warr, Florian Pauler, Simon Hippen Laue, genomo atspaudas pelių blastocistose dažniausiai siejamas su H3K27me3. , Matthias Farlik, Christoph Bock, Andreas Beyer, Anthony CF Perry en Martin Leeb, 2021 m. Birželio 21 d., Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23510-4

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.