团队揭示基因复制的重要秘密

一个领导的研究小组弗吉尼亚大学卫生系统遗传学家发现了一个重大秘密的神秘DNA螺旋复制自己一次又一次。事实证明,不仅仅是基地的顺序(积木)DNA,而且松或紧染色质(染色体)的制造材料是包装在不同的染色体点是至关重要的。

染色质包装更松散,基因复制比其他基因和表达在高水平。染色质致密,这些基因复制后,并不表示。

“我们的工作表明,通过观察复制的时候,我们可以预测哪些基因在一个环境,可以表示和潜在的细胞分化的沿着不同的路径,”Anindya杜塔说,医学博士UVa的生物化学和分子遗传学教授,他领导的复制部分主要编码项目发表在《自然》杂志(6月14日)。“复制我们的基因组的不同部分的时间很好地与染色质包装。”

这一发现对细胞系同时适用研究,海拉宫颈癌细胞系和正常细胞(淋巴细胞细胞)。

“令我们吃惊的是,海拉细胞被预测的淋巴细胞染色质包装适用,即使海拉细胞癌细胞有炒的基因,”杜塔说。“染色质包装预测大约可比。”

染色体,然后,不只是一个框架的DNA也影响包装DNA的蛋白质,特别是组蛋白。这个包装决定了细胞的酶获得DNA读出DNA复制,最终创建所需的所有蛋白质由给定细胞。

其他几个国家的研究人员在这个大的项目的一部分,DNA序列元素的百科全书(编码)项目中,使用两个预设细胞系。总体而言,该财团看着只有1%的人类基因组,研究使用海拉细胞和淋巴细胞。

组,执行其他的实验发现,他们的基因表达数据完全与杜塔实验室预测,基因表达的时机。在编码的研究中,下一个项目是检查剩下的99%的基因组,使用至少10多个细胞系,杜塔说。

的一个非常有趣的问题,来自研究结果是:决定积极表达域之间的界限的染色体和不活跃的部分。

“活跃在每一个染色体的长度可能是不同的不同类型的细胞之间因为不同的基因表达,”杜塔说。“边界如何转变,这样的东西在一个细胞不活跃现在活跃在另一个细胞系?”

未来的研究将有助于告诉这个故事,但一种可能性是,特殊蛋白质与染色体和绑定元素。他们的工作可能会抓住一个网站在染色体和定义边界元。

“没有DNA序列之间的基地,设置边界地区活跃的和不活跃的部分,但显然染色体设置这些领域,”杜塔解释道。

另一个有趣的发现表明,不同的长期了解遗传学显然是错误的。人类得到的基因副本从母亲和父亲。期望是,每个副本将相同的行为。研究人员认为,两个副本将表达和复制早期或压抑和复制晚了。相反,他们发现20%的双基因有不同(异步)复制的两个副本两人在不同的染色质环境中。

“复制一个副本,另一个是复制早期,“杜塔说。“尽管我们获得基因的两个副本,并不是所有的基因表达的两个副本。有大量的基因对之间的染色质包装不同副本。”

这意味着什么,不幸的是,是基因的一个副本X可能因为染色质包装活动,失去了来自两个副本冗余活跃。如果肿瘤抑制基因,关掉的癌细胞,驻留在与异步复制的基因组区域,癌细胞可以仅仅关闭这些基因变异的一个活跃的复制,而不是经历分别变异的两个副本的麻烦。

杜塔和他的同事正在准备他们的下一个项目,看着剩下的基因组,感激显著发现他们发现只有百分之一的基因组,通过编码项目。“这项研究不可能是没有国家卫生研究院的资金,”杜塔压力。“这种类型的基础研究不是由制药公司和生物技术公司。我们都是焦虑的,因为今年夏天晚些时候我们会发现如果我们将收到剩下的钱来研究人类基因组的99%。”

如果下一部分资金,“这将是一个最大的错失良机生物学,”杜塔说。“我们使用了百分之一的基因组作为审判领域,它将是一个悲剧,如果我们不能扩大这剩下的99%的基因组和不同的细胞系。细胞系的区别就是生物学的谎言”。