Kuamsha uelewa mpya wa udhibiti wa jeni

Udhibiti wa usemi wa jeni - kuwasha au kuzima jeni, kuongeza au kupunguza mwonekano wao - ni muhimu kwa kufafanua utambulisho wa seli wakati wa ukuzaji na kuratibu shughuli za seli katika maisha ya seli.. Muundo wa kawaida wa udhibiti wa jeni hufikiria kiini cha seli kama nafasi kubwa ambamo molekuli zinazohusika katika unukuzi wa DNA huelea zikionekana bila mpangilio hadi zijikwae kwenye mlolongo wa DNA au mashine nyinginezo za kunakili ambazo zinaweza kushikamana nazo., kwa maneno mengine, mbinu ya kubahatisha.

Mtazamo huu unakuzwa, hata hivyo, kama kwa miaka michache iliyopita watafiti wamegundua kuwa badala ya kuwa nafasi za amofasi zinategemea migongano ya bahati nasibu., seli kwa kweli hugawanya michakato yao katika miundo isiyo na utando ili kukusanya molekuli husika, hivyo kuratibu vyema mwingiliano wao. Utafiti kutoka kwa maabara ya mwanachama wa Taasisi ya Whitehead Richard Young na wengine mapema mwaka huu waliripoti kwamba ujumuishaji kama huo ni muhimu., kipengele ambacho hapo awali hakijazingatiwa cha udhibiti wa jeni.

Utafiti wa hivi punde kutoka kwa maabara ya Young, iliyochapishwa mtandaoni katika jarida na habari hii ni muhimu katika kudhibiti damu, inaangazia zaidi jinsi ujumuishaji kama huo unavyosaidia kupanga udhibiti wa unukuzi kwa kufichua dhima ya kikoa cha kuwezesha, sehemu ya vipengele vya unukuzi ambavyo hapo awali viligubikwa na fumbo. Upande mmoja wa vipengele vya unukuzi, iliyo na kikoa cha kumfunga DNA, hufunga kwa eneo la DNA karibu na jeni. Mwisho mwingine, inayoitwa kikoa cha uanzishaji, kisha kunasa molekuli zinazoathiri usemi wa jeni, kushikilia mashine hiyo ya unakili karibu na jeni.

Kazi hii ya hivi majuzi zaidi inaonyesha kuwa vikoa vya kuwezesha hufanya kazi yao kwa kuunganisha na protini zingine za maandishi kuunda kioevu. matone karibu na jeni wanazosimamia. Mchakato ambao molekuli huunda sehemu tofauti ya kioevu ndani ya mazingira ya seli - kama mafuta kukataa kuchanganyika na siki kwenye mavazi ya saladi - inaitwa mgawanyiko wa awamu..

Uelewa kama huo ulioboreshwa wa udhibiti wa jeni una athari kubwa kwa dawa na ugunduzi wa dawa, kwani makosa katika udhibiti wa jeni ni sehemu kuu ya magonjwa mengi, ikiwa ni pamoja na saratani. Mtindo mpya unaweza kusaidia kuangazia jinsi magonjwa yanavyoshikamana na mifumo ya udhibiti na jinsi uingiliaji wa matibabu unavyoweza kurekebisha shida kama hiyo.. Vipengele vya unukuzi kwa kawaida vimekuwa vigumu kulenga kimatibabu, na uelewa usio kamili wa muundo na kazi yao inaweza kuwa sehemu ya sababu.

"Udhibiti wa maandishi ni muhimu kwa kila kazi ya binadamu, kutoka kwa utofautishaji wa seli hadi ukuzaji hadi utunzaji wa seli,” anasema Ann Boija, mwandishi mwenza wa kwanza na mtafiti wa baada ya udaktari katika maabara ya Young. "Licha ya ukweli huo muundo na utendakazi wa kikoa cha kuwezesha kwenye vipengele vya unukuzi haujaeleweka vyema."

Protini nyingi hutua katika muundo uliobainishwa wa pande tatu na zinaweza tu kushikamana na molekuli zingine zinazolingana kikamilifu katika mwelekeo maalum., kama ufunguo kwenye kufuli. Vikoa vya kuwezesha vya proteni za kipengele cha nukuu, hata hivyo, vyenye kile kinachojulikana kama mikoa yenye matatizo ya ndani, ambayo hufanya zaidi kama nyuzi za tambi zilizopikwa, kugongana bila mpangilio katika maumbo yanayonyumbulika. Ugonjwa huu huruhusu molekuli kumfunga kwa pointi nyingi, kuunda mtandao unaobadilika wa miunganisho huru ambayo inaonekana kuchochea utengano wa awamu.

"Nimefundisha biolojia ya udhibiti kwa miongo kadhaa kwa kutumia msukumo kutoka kwa miundo ya kufuli na ufunguo. Wao ni kifahari, na rahisi kuibua na kuigwa, lakini hawaelezi hadithi nzima,” anasema Young, ambaye pia ni profesa wa biolojia huko MIT. "Mgawanyiko wa awamu ndio uliokosekana."

Katika majaribio ya vipengele mbalimbali vya unukuzi, Boija na mwandishi mwenza Isaac Klein, postdoc katika maabara ya Young na wenzake wa oncology ya matibabu katika Taasisi ya Saratani ya Dana-Farber, iligundua kuwa vipengele vya unukuzi vimeunganishwa na Mpatanishi, molekuli ambayo husaidia kuamsha jeni, na awamu kugawanywa katika matone, na kwamba mchakato huu ulihusishwa na uanzishaji wa jeni. Sababu za unukuu walizochunguza ni pamoja na OCT4, ambayo ni muhimu kwa kudumisha hali ya seli za shina za embryonic; kipokezi cha estrojeni (NI), ambayo ina jukumu katika saratani ya matiti; na GCN4, kipengele cha unukuzi cha mfano kilichosomwa vizuri katika chachu.

"Tulipata kiunga kati ya uanzishaji wa jeni na utengano wa awamu katika wigo mpana wa muktadha,” Klein anasema, kupendekeza kuwa utaratibu huu ni kipengele cha kawaida cha udhibiti wa unukuzi.

Ugunduzi huo una athari kwa magonjwa mengi, kama saratani, ambamo jeni za saratani zinaweza kutumia matone yaliyotenganishwa kwa awamu kusaidia kuongeza usemi wao. Mbinu mpya za matibabu zinaweza kuzingatia kufuta matone, na ugunduzi wa dawa unaweza kujumuisha upimaji wa jinsi dawa - au molekuli inayolengwa - inavyofanya kazi ndani dhidi ya nje ya matone.. Muundo huu mpya wa jinsi vipengele vya unukuzi hufanya kazi sio tu kuandika upya uelewa wa udhibiti wa unukuzi, inafungua njia mpya za ugunduzi wa dawa na mbinu za matibabu.

Chanzo: www.teknolojia.org, na Greta Friar