DNA Supercoiling:DNA结构本身参与基因组调控

TOP2A救治负超螺旋

TOP2A在基因启动子下缓解阴性超录,从而导致DNA链的曲线的数量增加。这是螺旋连续打开的障碍物,其防止前进的RNA聚合酶,剩余的静止状态,准备好在需要时触发基因表达。信用:CNIO.

脱氧核糖核酸超螺旋是基因表达的控制中起重要的贡献者,并且不只是附带损伤的细胞必须要解决。

(拉伸)每种人细胞中的两米长的DNA分子连续拆开并再次包装以实现遗传信息的表达。当必须访问基因的转录时,DNA双螺旋向后展开,并且彼此分开的股线使得基因表达所需的所有元素可以进入相关的DNA区域。该过程导致需要解决的DNA超级录的积累。最近由FelipeCortés出版的一项研究,拓扑和DNA突破集团在西班牙国家癌症研究中心(CNIO)以及与Silvia JimenoGonzález合作,塞维利亚大学教授的合作,Centro Andaluz deBiología分子Y Medicina Regenerativa(Cabimer)的转录和mRNA加工组揭示了DNA超级咖啡胶合涉及调节基因表达,而不是通常认为必须固定的侧支损伤。研究结果发表于此细胞报告

“我们的结果帮助我们了解DNA Supercoiling是对基因表达控制的重要贡献者,而不仅仅是与DNA代谢有关的问题,”Cortés说。

该研究表明,这种类型的调节主要是在几分钟内大规模活化(百倍)的特定基因,响应于细胞应激,细胞分裂信号,激素或神经元激活等不同类型的刺激。

TOP2A和立即早期基因表达的控制

拓扑异构酶是蛋白质缓解DNA拓扑应力通过去除正的和负超螺旋,即,大于和小于绕组的DNA链作为比其松弛状态。

的研究显示,作者拓扑异构酶TOP2A减轻负超螺旋在基因的启动子,在增加这些区域中的DNA链的捻数从而导致。这是一个障碍螺旋的连续的开口,其防止预先RNA.聚合酶,残留在蓄势状态准备触发基因表达,一旦需要的。

“拓扑异构酶被认为促进基因活化,但我们的研究表明,TOP2A在C-FOS [其编纂蛋白参与细胞增殖的基因的启动子区域中的作用,沉默并创建拓扑背景,促进快速激活迅速响应刺激,“科特尔斯说。

在的可能性研究点的作者认为超螺旋DNA可能具有其它功能,如促进,使基因表达调节因子的相互作用的基因组的三维构型。

作为基因调节机制的DNA Supercoiling可能与基本生物过程特别相关,这些过程需要大量重新灌注基因表达程序,如细胞分化或重新编程,或肿瘤转化和进展。

“我们的工作开辟了利用拓扑异构酶抑制剂作为在这些过程和细胞反应调节剂的方式,甚至还可以作为癌症疗法,”科尔特斯补充道。

参考文献:“TopoisomeraseIIα通过强制促进促进促进转录-Proximal暂停”,andrésHerrero-ruiz,PedroManuelMartínez-García,josétrokn-bautista,GonzaloMillán-Zambrano,珍纳阿里尔利伯曼,西尔维亚Jimeno-González和FelipeCortiés-Ledesma,4月13日2021年,细胞报告
DOI:10.1016 / j.celrep.2021.108977

这项研究是由西班牙科技部创新,卡洛斯三世卫生研究所,安达卢西亚政府,欧洲研究理事会和防癌协会西班牙资助。

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