新的研究揭示了蛋白质如何称为“先驱转录因子”,帮助打开给予细胞类型其独特性质和功能的关键基因。
事实证明,这些先锋因素,帮助无纺布紧密缠绕DNA线圈,以便可以读取基因中的遗传蓝图,可以在制作生物过程中发挥作用的蛋白质。
水果苍蝇的研究,“Pioneer的因子GAF与PBAP(SWI / SNF)和NURF(ISWI)合作,以调节转录,“12月10日在基因和发展中公布。
“我们非常了解先锋因素是什么,他们所做的事情,但我们不知道的是他们的工作原理,”高级作者实验室的研究生朱利叶斯·贾德斯说:John Lis.,教授分子生物学和遗传学在农业学院和生命科学。
在细胞的细胞核中,DNA围绕着一种称为核蛋白的组蛋白蛋白的集合。“DNA缠绕在它周围,因此DNA的背面无法识别,因为它是针对这些蛋白质的识别,”Lis说。
结果,读取DNA序列所需的转录因子和机器用于制备蛋白质不能访问这些遗传码。因此,基因存在于默认的“OFF”状态,直到可以访问DNA并且可以读取代码。
在研究中,研究人员集中在果蝇中发现的疑似先驱转录因子,称为GAGA系数(GAF)。在LIS的以前的工作表明,GAF与靶基因结合并除去核心;暴露于将基因的转录开始的DNA序列,称为启动子序列。
其他实验室的研究还建议GAF在胚胎发育中发挥作用。研究人员有证据表明,GAF与两种不同的复合物相互作用,称为重塑剂,其催化从DNA中除去核肉的过程。所有这些证据都领导了LIS,Judd及其同事认为GAF确实是先锋因素。
为了测试他们的假设,judd ran ran以监测转录的许多不同的基因组测定;如何可接受染色质(假轴DNA)用于转录;GAF绑定的地方;和翻译成蛋白质的RNA的细胞水平。它们将这些测定施用于未经处理的果蝇细胞和GAF被耗尽的细胞。
研究表明,当GAF与靶基因结合时,它促进称为PBAP的重生剂,其除去这些核肉,并产生用于转录的DNA的可接近的尸体。此外,在一些基因中,在启动子的下游下游的核体也需要移动。在这些情况下,GAF依赖于不同的重生剂,称为NURF,将第一个核小体推向沿着基因的途径,使转录机器更容易转录DNA。
“我们发现一个可以与重构相互作用的先驱因素,并在转录过程中以不同的步骤作用。这就是特别小说的,“莉斯说。
现有证据已经确定了酵母中的PBAP和NURF几乎相同的重塑复合物,并且有关于小鼠和可能哺乳动物发生这种过程的建议。“我们认为这些重塑者正在工作的方式是深度保守的,结论广泛适用,”Judd说。
Fabiana Duarte,博士。'16是哈佛大学的博士后研究员,是该研究的共同作者。
该研究由国家卫生研究院资助。