新的DNA折叠显示机制

DNA在细胞组织成染色体,这是高度动态的结构改变了基因转录时,当DNA损伤修复或染色体在细胞分裂准备面的。这些过程是受所谓的SMC蛋白复合物(SMC、结构维护染色体),由中介染色体相互作用确保正确的空间组织的基因组。

在人类和其他真核生物。,生物的细胞包含一个核,有三个这样的蛋白复合物。科学家们已经揭示了函数两个机制。在目前的研究中,研究者调查了第三,Smc5/6复杂的功能,仍主要是未知的。

“这些结果揭示了Smc5/6复杂的DNA折叠作为一个新的监管机构,它可以告诉我们更多关于染色体是如何组织的,”说卡米拉Bjorkegren,教授细胞和分子生物学一起在卡罗林斯卡医学院,主持这项研究的尤金·金,马克斯普朗克研究所的研究小组领导人生物物理学在法兰克福。“发现也与医学有关的,因为对于正常染色体DNA折叠是重要功能和避免染色体改变,可能导致疾病。”

使用从酵母蛋白复合物

研究人员从酵母和纯化Smc5/6复杂,使用单个分子的高分辨率显微镜,研究了如何结合,影响个体的DNA分子。染色体的原则组织通常被认为是相同的酵母和人类,这都是真核生物。在他们的实验中,研究人员复杂蛋白质和DNA都是用不同颜色的荧光标记分子通过显微镜让他们无所遁形。

他们的研究结果表明,Smc5/6复杂操作通过挤压越来越大的DNA循环,一个属性和其他已知的真核SMC复合物。

研究人员还研究了这个过程是如何监管和发现,在其他事情上,需要两个Smc5/6复合物形成一个循环,而单一的蛋白复合物仅把沿着DNA分子。

可以预防癌症

先前的研究表明,Smc5/6抑制某些病毒和表明它还防止某些类型的癌症,和正常胎儿发育是很重要的。KI的研究人员现在要研究如何将这些属性是新发现的相关机制。

“我们研究的下一步是找出Smc5/6复杂的能力使细胞内DNA循环影响它们的功能,这可以增加我们的理解Smc5/6如何作为病毒拦截器,防止癌症,导致胎儿发育,”Bjorkegren教授说。

参考:普拉丹B,菅野T,尹浩然,繁华Igarashi。Smc5/6复杂DNA loop-extruding电动机。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 05963 - 3

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