Новости и статьи о здорвье и здоровом образе жизни, советы и книги по медицине и диете, сайт о здоровье
Главная » 2011 » Август » 27 » ДНК содержит не только генетический, но и гистонный код
22:57
ДНК содержит не только генетический, но и гистонный код
ДНК содержит не только генетический, но и гистонный код.
Гистоны направляют ферменты в нужные участки генома. Генетики выяснили,
как именно некоторые «упаковочные» белки влияют на работу генов.
То,
как записанная в ДНК информация отразится на строении организма,
зависит не только от последовательности нуклеотидов. И не только от
того, как регулируется работа генов на уровне генома. На процесс влияют и
внешние по отношению к геному факторы, которые ученые называют
эпигенетическими. Например, упаковка ДНК в ядре клетки, за которую
отвечают белки-гистоны.
Ученые из Университета Эмори (Emory
University School of Medicine) определили структуру двух ферментов,
которые служат для белков-гистонов настройщиками.
Генетики сделали шаг к пониманию сути гистонной регуляции генома
ДНК
в ядре клетки содержится в очень компактном виде именно потому, что
связана с белками-гистонами. Упаковка происходит так, что спираль ДНК
наматывается на комплекс белков, как на катушку.
Гистоны играют
очень важную роль: в определенный момент времени они открывают доступ к
одним участкам ДНК и закрывают к другим. Выбор зависит от химической
модификации гистонов, а важнейший способ их химической модификации - это
присоединение и отсоединение метильных групп (метилирование и
деметилирование). А этими процессами управляют ферменты.
Группа
под руководством Сяодун Чэн, профессора биохимии из Университета Эмори,
использовала рентгеновскую кристаллографию, чтобы выявить архитектуру
двух ферментов под названием PHF8 и KIAA1718. Оба фермента работают как
деметилазы гистонов - они удаляют из них метильные группы. Помимо
основы, на которую наматывается ДНК, гистоны имеют свободный участок в
виде торчащего наружу «хвоста». Именно на этот хвост ферменты навешивают
метильные группы. Одни навешивают, а другие - убирают. Ферменты
деметилазы PHF8 и KIAA1718 как раз занимаются последним.
Анализ
показал, что оба фермента состоят из двух функциональных модулей. Ученые
разобрались и в том, как эти модули совместно работают. Один модуль
захватывает хвост гистона с навешенными на него метильными группами, а
другой отсоединяет те или иные метильные группы. В то же время
исследователи обнаружили и определенные различия в работе PHF8 и
KIAA1718.
Положение метильных групп в гистонах несет информацию,
которую гистоны передают на ДНК. Благодаря ему в процессе развития
организма одни гены начинают работать, другие прекращают. Оно же
обеспечивает и неодинаковую работу генов в клетках разных тканей,
например, нервных или мышечных. Некоторые ученые полагают, что можно
говорить даже о «гистоном коде» по аналогии с генетическим кодом.
Чтобы
объяснить, как работает химическая модификация гистонов, Чэн приводит
такую аналогию: «Представьте, что вам надо найти книгу в библиотеке. Для
этого вам нужна подсказка, в каком шкафу и на какой полке ее искать.
Так и системы, которые считывают информацию с ДНК, нуждаются в
руководстве, какое место в ДНК сейчас надо читать».
Понимать
«гистонный код» важно и для решения практических задач в области
медицинской генетики. Например, известно, что мутация гена, кодирующего
фермент PHF8, вызывает наследственную задержку умственного развития.
Если досконально разобраться в том, как работает фермент, можно
предложить способы борьбы с болезнью.
Если вам понравилась статья, то оставьте на нее ссылку в вашей социальной сети
