Гормональная активация генов берет работу в команде: Передача сигналов генов, более сложных, детальных, чем мысль

Таким образом, это, по-видимому, с процессом, который активирует гены, чтобы начать оборудование для производственных белков, по данным команды ученых Герцога.Используя последнее в упорядочивании ДНК и компьютеризированной биологии ‘высокой пропускной способности’, команда хотела обратиться к трудной загадке, того, почему есть десятки тысяч мест, где глюкокортикоидный рецептор связывает с нашей ДНК, чтобы сигнализировать, чтобы ген начал делать белки, но эта передача сигналов только, кажется, управляет уровнями нескольких сотен генов.Они задались вопросом, почему будет столько мест рецептора для такого небольшого очевидного действия и почему эти места, кажется, организованы в группах вокруг генома вместо того, чтобы быть более равномерно распределенным.

Кортизол сигнальная система, которую они приняли решение исследовать, является частью человеческого ответа напряжения и имеет главное биомедицинское значение как основание для некоторых обычно используемых противовоспалительных лекарств, сказал Тим Редди, доцент биостатистики и биоинформатики, лаборатория которой привела проект. Но команда верит виду организации, которую они нашли, характерно для другого гормона сигнальные системы также.Используя линию клеток от человеческих легких, «мы сделали миллионы экспериментов более чем десятки тысяч мест на геноме», сказал Редди. «Мы были действительно удивлены найти, что только приблизительно 13 процентов этих связывающих участков, казалось, сделали что-либо, когда Вы раскололи их из генома и посмотрели на них один».Но те 13 процентов, которые исследователи назвали «местами прямого ответа», не были всем этим мощным при передаче сигналов, когда исследовано индивидуально.

И другие 87 процентов связывающих участков не архаичные остатки или ‘барахло’, также, Reddy быстр, чтобы добавить. Скорее два вида мест, кажется, действуют вместе как своего рода усилитель для гормонального сигнала.В результатах, описанных онлайн 25 августа в Клетке, команда сообщает, что, когда прямой связывающий участок и его соседняя группа бездействующих связывающих участков объединены, сигнал к гену становится столько же сколько 100-кратный более сильный.«Наша надежда состоит в том, что получение дополнительной информации, как эти группы координата, чтобы включить гены в различных клетках помогут нам проектировать новые наркотики, которые только действуют на клетки, которые мы хотим», сказал аспирант Цитобиологии Дюка Крис Вокли, который является ведущим автором на исследовании.

Команда – развитие теперь, чтобы видеть, отмечены ли различные виды клеток различиями в этих группах косвенных мест ответа. Такое изменение может объяснить, почему различные ткани по-другому отвечают на данный стимул несмотря на наличие того же самого набора генов и по существу того же самого набора связывающих участков прямого ответа.

После ломающий голову над ним некоторое время, Reddy придумал аналогию для этой организации связывающих участков в то время как на пробеге с его женой: Если клетка похожа на дом, эти места прямого действия – вид подобных электрические розетки в стенах, сказал он.«Это места в геноме, которые непосредственно отвечают на гормон», сказал Редди. «Приборы в доме заканчиваются сгруппированные вокруг этих выходов, потому что шнуры только такие длинные, так же, как мы видим косвенные места, сгруппированные вокруг прямых мест в геноме».И если семейные шаги из дома, и другой приближается – представление клетки различного типа ткани – приборы могут быть включены с различной конфигурацией. «Выходы не изменяются, но приборы делают».«Это действительно походит в ядре этих групп, могло бы быть один или небольшое количество мест, которые являются действительно главной ‘электрической розеткой’, которую все может включить, и все остальное может вид петли в», сказал Редди.

«Меня не удивляет, что это более сложно, чем некоторые люди надеялись, что это будет», сказали Майк Гуертин, биохимия доцента и молекулярная генетика в Университете Вирджинии, который не был вовлечен в это исследование.«Самая важная вещь мне состоит в том, что эта бумага показывает, что глюкокортикоидные рецепторы не делают – по крайней мере, в этой системе – акт, чтобы непосредственно подавить экспрессию гена», сказал Гуертин, который опрокинет распространенное мнение.Эти результаты также ясно дают понять, что у ученых, ищущих ключи к регуляции генов, есть тонна сложной работы перед ними.«Область довольно возникающая», сказал Гуертин. «Мы только были в состоянии посмотреть на вопросы о целом геноме как это приблизительно с 2007.

Я думаю, что у нас есть много возможностей проектировать умные, управляемые гипотезой эксперименты как это, вместо того, чтобы просто произвести данные».Reddy неустрашим. «Если геном больше не связка независимых мест такой складывать к некоторому ответу, но вместо этого имеет взаимодействия между всеми этими местами, мы или должен существенно измениться, как мы моделируем целый геном – который является огромной вещью – или это означает, что мы должны начать думать об этих группах мест, поняв, почему гены отрегулированы и почему разрушение того регулирования может вызвать болезнь».


Блог обо всем