Populaire Berichten

Editor'S Choice - 2019

Gedetailleerde metingen in levende cellen daagt klassiek model voor genregulatie uit

Anonim

In alle levende organismen worden genen gereguleerd door eiwitten die transcriptiefactoren worden genoemd. Het gevestigde model stelt dat een gen is uitgeschakeld zolang een repressieve transcriptiefactor aan het DNA is gebonden. Voor de eerste keer ooit hebben onderzoekers van de Universiteit van Uppsala, Zweden, het proces in levende cellen kunnen bestuderen, wat aantoont dat het complexer is dan eerder werd gedacht.

advertentie


De studie is vandaag gepubliceerd in de online editie van Nature Genetics .

"De relatie tussen transcriptiefactorconcentraties en genexpressie vormt de kern van de biologie, omdat het beschrijft hoe de concentratie van eiwitten de veranderingssnelheid in eiwitconcentraties bepaalt.De positie in de biologie is vergelijkbaar met de bewegingswet van Newton in de klassieke fysica. basisrelatief recht is erg belangrijk voor het begrip van biologische systemen ", zegt Johan Elf, hoogleraar fysische biologie aan de universiteit van Uppsala.

Onderzoekers in de groep van Johan Elf waren in staat om de relatie rechtstreeks in levende cellen te testen door zowel de bindings- en dissociatiesnelheden voor een transcriptiefactor te meten naar een individuele bindingsplaats in het bacteriële chromosoom, en die metingen te vergelijken met de onafhankelijk gemeten repressie van hetzelfde gen .

"De aannames achter het model zijn zo diep geworteld dat het lijkt alsof we hetzelfde op twee verschillende manieren meten", zegt Johan Elf.

De onderzoekers vonden echter kleine maar duidelijk significante verschillen tussen de metingen voor specifieke regulerende DNA-sequenties. Dit opent een groot aantal nieuwe mogelijkheden voor hoe genen worden gereguleerd in levende cellen.

"Eén interpretatie van onze resultaten is dat de actieve transcriptie-initiatie het regulerende systeem uit evenwicht houdt, dit is leuk omdat het betekent dat we moeten gaan nadenken over genregulatie voorbij het eenvoudige beeld gegeven door evenwichts statistische mechanica, " zegt Dr. Petter Hammar een van de belangrijkste onderzoekers achter de studie.

Het is op dit moment onduidelijk hoe de bevinding generaliseert naar andere genen en organismen, maar het feit dat de onderzoekers interessante afwijkingen vinden in het eerste systeem dat ze bekijken, impliceert dat het niet onwaarschijnlijk is dat het in veel gevallen belangrijk is. De single-molecule-methode ontwikkeld door de Uppsala-onderzoekers kan worden gebruikt om ook deze gevallen te verkennen.

advertentie



Verhaal Bron:

Materiaal geleverd door Uppsala University . Origineel geschreven door David Naylor. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.


Journal Reference :

  1. Petter Hammar, Mats Walldén, David Fange, Fredrik Persson, Özden Baltekin, Gustaf Ullman, Prune Leroy, Johan Elf. Directe meting van transcriptiefactordissociatie sluit een eenvoudig operatorbezettingsmodel voor genregulatie uit . Nature Genetics, 2014; DOI: 10.1038 / ng.2905