Δευτέρα 24 Ιουνίου 2013. - Οι επιστήμονες από την Αυστραλία και τις Ηνωμένες Πολιτείες παρέχουν νέες γνώσεις για την κατανόηση της τρισδιάστατης δομής του γονιδιώματος, μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει σήμερα ο τομέας της γονιδιωματικής και της γενετικής, τα συμπεράσματα των οποίων δημοσιεύει στην ψηφιακή έκδοση " Nature Genetics ».
Περίπου τρία μέτρα του DNA είναι πολύ διπλωμένα στον πυρήνα κάθε κελί του σώματος μας, το οποίο επιτρέπει σε κάποια γονίδια να "εκφράσουν" ή να ενεργοποιήσουν, αποκλείοντας άλλους. Οι γιατροί Tim Mercer και John Mattick του Ινστιτούτου Ιατρικών Ερευνών Garvan στο Σίδνεϊ και ο καθηγητής John Stamatoyannopoulos του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ ανέλυσαν τη δομή 3D του γονιδιώματος με υψηλή ανάλυση.
Τα γονίδια αποτελούνται από «εξόνια» και «ιντρόνια», τα πρώτα είναι οι αλληλουχίες που κωδικοποιούν και εκφράζουν τις πρωτεΐνες και τις τελευταίες εκτάσεις μη κωδικοποιημένου DNA στο μέσο. Καθώς τα γονίδια αντιγράφονται ή μεταγράφονται, από το DNA στο RNA, οι αλληλουχίες εσωνίων κόβονται ή "μαζεύονται" και τα υπόλοιπα εξόνια αλυσοποιούνται μαζί για να σχηματίσουν μια αλληλουχία που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Ανάλογα με τα εξώνια που είναι σπασμένα, το ίδιο γονίδιο μπορεί να παράγει διαφορετικές πρωτεΐνες.
Με τη χρήση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων από το έργο ENCODE, ο Dr. Tim Mercer και οι συνάδελφοί του συνήγαγαν την αναδίπλωση του γονιδιώματος, βρίσκοντας ότι ακόμη και μέσα σε ένα γονίδιο, τα επιλεγμένα εξόνια εκτίθενται εύκολα. "Φανταστείτε μια μεγάλη και εξαιρετικά περίπλοκη αμπέλια, τα στριμμένα κλαδιά της που παρουσιάζουν μερικά σταφύλια που μπορούν εύκολα να εξαπατηθούν, ενώ κρύβουν άλλους που δεν τους φτάνουν", δίνει ένα παράδειγμα. Mercer
"Ταυτόχρονα, φανταστείτε ότι ένας τεμπέλης επιλογέας φρούτων παίρνει μόνο τα σταφύλια στα χέρια σας - προσθέτει." Η ίδια αρχή ισχύει και για το γονιδίωμα, ειδικά γονίδια και ακόμη και συγκεκριμένα εξόνια τοποθετούνται σε απόσταση αναδίπλωσης ". Υπό αυτή την έννοια, ο ερευνητής αυτός επισημαίνει ότι τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να εκτιμούν πώς η αναδίπλωση του γονιδιώματος βοηθά στον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο εκφράζεται και ρυθμίζεται.
«Αυτή η μελέτη παρέχει την πρώτη ένδειξη ότι η τρισδιάστατη δομή του γονιδιώματος μπορεί να επηρεάσει τη συγκόλληση των γονιδίων. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το γονιδίωμα αναδιπλώνεται με τέτοιο τρόπο ώστε η περιοχή προαγωγού, η αλληλουχία που αρχίζει τη μεταγραφή ενός γονιδίου, είναι που βρίσκονται δίπλα στα εξώνια και όλα μεταφέρονται στο μηχανισμό μεταγραφής "τονίζει.
"Αυτό υποστηρίζει ένα νέο τρόπο να εξετάσουμε τα πράγματα, ότι το γονιδίωμα κάμπτεται γύρω από τον μηχανισμό μεταγραφής, και όχι το αντίστροφο. Τα γονίδια που έρχονται σε επαφή με το μηχανισμό μεταγραφής έχουν αντίγραφα, ενώ τα μέρη που τροχίζουν μακριά αγνοούνται ", καταλήγει ο ερευνητής.
Πηγή:
Ετικέτες:
Σεξουαλικότητα Φύλο Ομορφιά
Περίπου τρία μέτρα του DNA είναι πολύ διπλωμένα στον πυρήνα κάθε κελί του σώματος μας, το οποίο επιτρέπει σε κάποια γονίδια να "εκφράσουν" ή να ενεργοποιήσουν, αποκλείοντας άλλους. Οι γιατροί Tim Mercer και John Mattick του Ινστιτούτου Ιατρικών Ερευνών Garvan στο Σίδνεϊ και ο καθηγητής John Stamatoyannopoulos του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ ανέλυσαν τη δομή 3D του γονιδιώματος με υψηλή ανάλυση.
Τα γονίδια αποτελούνται από «εξόνια» και «ιντρόνια», τα πρώτα είναι οι αλληλουχίες που κωδικοποιούν και εκφράζουν τις πρωτεΐνες και τις τελευταίες εκτάσεις μη κωδικοποιημένου DNA στο μέσο. Καθώς τα γονίδια αντιγράφονται ή μεταγράφονται, από το DNA στο RNA, οι αλληλουχίες εσωνίων κόβονται ή "μαζεύονται" και τα υπόλοιπα εξόνια αλυσοποιούνται μαζί για να σχηματίσουν μια αλληλουχία που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Ανάλογα με τα εξώνια που είναι σπασμένα, το ίδιο γονίδιο μπορεί να παράγει διαφορετικές πρωτεΐνες.
Με τη χρήση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων από το έργο ENCODE, ο Dr. Tim Mercer και οι συνάδελφοί του συνήγαγαν την αναδίπλωση του γονιδιώματος, βρίσκοντας ότι ακόμη και μέσα σε ένα γονίδιο, τα επιλεγμένα εξόνια εκτίθενται εύκολα. "Φανταστείτε μια μεγάλη και εξαιρετικά περίπλοκη αμπέλια, τα στριμμένα κλαδιά της που παρουσιάζουν μερικά σταφύλια που μπορούν εύκολα να εξαπατηθούν, ενώ κρύβουν άλλους που δεν τους φτάνουν", δίνει ένα παράδειγμα. Mercer
"Ταυτόχρονα, φανταστείτε ότι ένας τεμπέλης επιλογέας φρούτων παίρνει μόνο τα σταφύλια στα χέρια σας - προσθέτει." Η ίδια αρχή ισχύει και για το γονιδίωμα, ειδικά γονίδια και ακόμη και συγκεκριμένα εξόνια τοποθετούνται σε απόσταση αναδίπλωσης ". Υπό αυτή την έννοια, ο ερευνητής αυτός επισημαίνει ότι τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να εκτιμούν πώς η αναδίπλωση του γονιδιώματος βοηθά στον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο εκφράζεται και ρυθμίζεται.
«Αυτή η μελέτη παρέχει την πρώτη ένδειξη ότι η τρισδιάστατη δομή του γονιδιώματος μπορεί να επηρεάσει τη συγκόλληση των γονιδίων. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το γονιδίωμα αναδιπλώνεται με τέτοιο τρόπο ώστε η περιοχή προαγωγού, η αλληλουχία που αρχίζει τη μεταγραφή ενός γονιδίου, είναι που βρίσκονται δίπλα στα εξώνια και όλα μεταφέρονται στο μηχανισμό μεταγραφής "τονίζει.
"Αυτό υποστηρίζει ένα νέο τρόπο να εξετάσουμε τα πράγματα, ότι το γονιδίωμα κάμπτεται γύρω από τον μηχανισμό μεταγραφής, και όχι το αντίστροφο. Τα γονίδια που έρχονται σε επαφή με το μηχανισμό μεταγραφής έχουν αντίγραφα, ενώ τα μέρη που τροχίζουν μακριά αγνοούνται ", καταλήγει ο ερευνητής.
Πηγή:
