Для автомобиля, чтобы переместиться, это недостаточно для человека, чтобы сидеть у руля: водитель должен запустить двигатель, нажать на акселератор и затронуть передачу. Вещи работают так же в клетках нашего тела.
До недавнего времени ученые подозревали, что определенные белки только связывают с определенными местами на нити ДНК, направляя судьбу клетки в процессе. Чем ближе и более плотно они связывают с геном на ДНК, тем более активный ген, как думали, был. Эти белки, известные как транскрипционные факторы, управляют деятельностью генов.Команда ученых, возглавляемых Себэстиээном Мейджсингом в Институте Макса Планка Молекулярной Генетики, теперь пришла к различному заключению: исследователи обнаружили, что транскрипционные факторы могут принять различные формы, в зависимости от которого сегмента ДНК они связывают с. «Форма связи, в свою очередь, влияет, ли и как сильно ген активирован», объясняет Мейджсинг.
Следовательно, транскрипционные факторы могут связать с сегментами ДНК, не затрагивая соседний ген. Как на нашей автомобильной аналогии, простое присутствие «водителя» очевидно не достаточно, чтобы установить механизм в поезде. Другие факторы должны также быть вовлечены в определение, как сильно транскрипционный фактор активирует ген.
Глюкокортикоидный рецептор – также транскрипционный факторОдин пример – производство глюкозы в печени.
Если кровь содержит слишком мало глюкозы, надпочечники выпускают глюкокортикоиды, которые действуют как химические посыльные. Эти гормоны циркулируют через тело и связывают с глюкокортикоидными рецепторами на клетках печени.
Рецепторы одновременно действуют как транскрипционные факторы и регулируют активность гена в клетках. Таким образом печень в состоянии произвести больше глюкозы, и уровень сахара в крови повышается снова.«Иногда глюкокортикоидное закрепление рецептора приводит к сильной активации соседних генов, тогда как в других случаях мало, если что-нибудь изменяется», сообщает Мейджсинг. Ученые нашли, что состав сегментов ДНК, с которыми рецепторы связывают помощь, определяет, как сильно ген активирован.
Однако эти сегменты не находятся в прямом контакте с рецепторами, действующими как транскрипционные факторы; они только обрамляют связывающие участки. Все же это достаточно очевидно, чтобы иметь значительное влияние на взаимодействие.«Структура интерфейса между транскрипционным фактором и сегментами генома должна поэтому играть ключевую роль в определении активности гена. Кроме того, смежные сегменты ДНК влияют на деятельность связанных транскрипционных факторов.
Эти механизмы в конечном счете гарантируют, чтобы клетки печени произвели правильные вещества в правильных суммах», говорит Мейджсинг.Медицинское применение
У результатов могло также быть медицинское применение. Много вариантов ДНК, связанных с болезнями, принадлежат последовательностям, которые очевидно управляют деятельностью транскрипционных факторов. «Ученые ранее предположили, что эти сегменты проявляют эффект, запрещая закрепление транскрипционных факторов, таким образом препятствуя деятельности соседних генов», говорит Мейджсинг. «Наши результаты теперь показали, что некоторые из этих сегментов могут не влиять на контакт непосредственно, но тем не менее уменьшить состояние активации связанного транскрипционного фактора».