Los biólogos han cuestionado durante mucho tiempo hasta qué punto los organismos complejos contienen una variedad de diferentes tipos de células con funciones especializadas, a pesar de que todas estas células son genéticamente idénticas.

Una nueva investigación revela proteínas llamadas pioneras Factores de transcripciónAyuda a encender el interruptor Genes Eso le da a los tipos de células sus propiedades y funciones únicas.

Resulta que estos factores pioneros ayudan a aflojar el ADN estrechamente enrollado para que los planos genéticos puedan leerse en los genes y las proteínas que desempeñan un papel en los procesos biológicos pueden hacerse.

El estudio en Moscas de la fruta, “Factor pionero GAF coopera con PBAP (SWI / SNF) y NURF (ISWI) para regular la transcripción”, publicado el 10 de diciembre en la revista Genes y desarrollo.

El primer autor, Julius Judd, dijo: “Sabemos muy bien qué son los agentes líderes y qué hacen, pero lo que no sabemos es exactamente cómo funcionan”. graduado En el laboratorio del autor principal John Less, profesor de Biología Molecular y Genética en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.

En el núcleo celular, el ADN se une a un grupo de proteínas histonas llamadas nucleosomas. “El ADN está envuelto a su alrededor, por lo que la parte posterior del ADN es irreconocible porque entra en conflicto con estas proteínas”, dijo Lise.

Como resultado, los factores de transcripción y las máquinas necesarias para leer las secuencias de ADN para producir proteínas no pueden acceder a estos códigos genéticos. Por lo tanto, los genes están en un estado predeterminado “desactivado” para que se pueda acceder al ADN y leer los códigos.

En el estudio, los investigadores se centraron en un factor de transcripción líder que se sospecha que se encuentra en las moscas de la fruta llamado factor GAGA (GAF). El trabajo anterior en el laboratorio de Lis mostró que GAF se une a genes diana y elimina nucleosomas; Lo que expone la secuencia de ADN que determina dónde comenzar la transcripción de un gen, se llama secuencia promotora.

La investigación en otros laboratorios también ha sugerido que GAF juega un papel en el desarrollo embrionario. Y los investigadores tenían evidencia de que GAF interactúa con dos compuestos diferentes llamados remodeladores, que catalizan el proceso de eliminación de nucleosomas del ADN. Toda esta evidencia llevó a Les Presence y sus colegas a creer que el GAF era de hecho un factor principal.

Para probar su hipótesis, Judd realizó una serie de ensayos genómicos diferentes para controlar la transcripción. Cómo acceder a la cromatina (ADN en spool) para la transcripción; Dónde está relacionado el GAF; Y los niveles celulares de ARN se traducen en proteínas. Aplicaron estos ensayos tanto a células de Drosophila no tratadas como a células a medida que se agotaba el GAF.

Los estudios han revelado que cuando GAF se une a un gen objetivo, recluta un recombinante llamado PBAP, que elimina estos nucleosomas y crea una vía de ADN accesible para la transcripción. Además, en algunos genes, los nucleosomas también deben transportarse directamente aguas abajo del promotor. En estos casos, el GAF se basa en una remodelación diferente, llamada NURF, para empujar el primer nucleosoma a lo largo del gen fuera del camino para facilitar el proceso de transcripción para la transcripción del ADN.

“Encontramos un agente líder que podía interactuar con los remodeladores y trabajar en diferentes pasos de un proceso Transcripción. Esto es lo que es particularmente nuevo “.

La evidencia anterior ha identificado complejos de remodelación casi idénticos de PBAP y NURF en levadura, y hay sugerencias de que este proceso ocurre en ratones y posiblemente en mamíferos. “Creemos que la forma en que funcionan estos repetidores está profundamente preservada, y las conclusiones son ampliamente aplicables”, dijo Judd.