Vědci odhalují, jak klíčový transkripční faktor čte DNA v lidských buňkách

S novou studií v časopise Buňkavýzkumníci ze Stanfordské univerzity a Stockholmské univerzity přispěli ke zvýšení znalostí o genové regulaci v lidských buňkách.

To, jak se geny zapínají a vypínají, je zásadní pro to, aby buňky těla měly různé funkce. V tomto procesu určité proteiny, takzvané transkripční faktory, nalézají a rozpoznávají různá vazebná místa na DNA v tělesných buňkách, aby zapínaly nebo vypínaly signály. Když se toto rozpoznání pokazí, může to vést k mnoha různým typům onemocnění, jako je rakovina.

Nyní skupina vědců ze Stanfordské univerzity a Stockholmské univerzity podrobně studovala, jak funguje rozpoznávání DNA pro jeden klíčový transkripční faktor. Tento konkrétní protein, známý jako KLF1, je nezbytný pro vývoj červených krvinek, které přenášejí kyslík po těle. V této studii vyvinuli nové experimentální metody pro přesnější měření toho, jak KLF1 interaguje s DNA jak ve zkumavkách, tak v lidských buňkách.

„Nejdůležitějším výsledkem je, že jsme ukázali, že je možné porozumět vazbě mezi tímto transkripčním faktorem a DNA v lidských buňkách a že toto chování je v souladu s tím, co naměříme ve zkumavkách. To je důležitý základní vědecký objev“říká Emil Marklund, odborný asistent na katedře biochemie a biofyziky Stockholmské univerzity a SciLifeLab, který se podílel na studii, která je nyní publikována v časopise Buňka.

Vazba transkripčního faktoru na DNA řídí mnohé v biologii a způsobuje, že tělesné buňky mají různé funkce, vysvětluje Emil Marklund:

„Právě tento proces řídí, že například nervová buňka v mozku má jinou genovou expresi než buňka imunitního systému. Když se vazba pokazí, může to způsobit mnoho různých typů onemocnění. Genetické studie ukazují, že více než polovina všech mutací spojených s vlastnostmi, jako jsou genetická onemocnění, se vyskytuje v oblastech sekvence DNA, kde se vážou transkripční faktory.„

První autorka Julia Schaepe, doktorandka v Greenleaf Lab na Stanfordské univerzitě, zdůrazňuje širší dopady poznatků studie o tom, jak transkripční faktory čtou DNA:

„Zjistili jsme, že tento transkripční faktor věnuje pozornost mnohem větší části sekvence DNA obklopující jeho vazebná místa, než se dříve myslelo. Kombinací přesných měření ve zkumavkách a lidských buňkách s fyzikálními modely jsme byli schopni vytvořit úplnější obrázek o tom, jak funguje rozpoznávání DNA, a tedy jak je genová regulace kódována DNA..“