Populaire Berichten

Editor'S Choice - 2019

De 'DNA-corrector' is efficiënter in de belangrijkste regio's van het genoom

Anonim

De basisstructuur van genen is onderverdeeld in exons en introns. De eerste bevat de genetische sequenties die nodig zijn om eiwitten te synthetiseren, terwijl de meeste van de sequenties van de laatste minder belangrijke informatie bevatten. Exons variëren niet veel tussen soorten, dat wil zeggen, ze zijn vergelijkbaar tussen mensen, muizen en wormen, bijvoorbeeld. De geaccepteerde wetenschappelijke verklaring voor deze gelijkenis is dat exons cruciale gebieden zijn voor de levensvatbaarheid van een organisme en daarom leiden veel mutaties tot letale fenotypen en worden daarom niet waargenomen.

advertentie


"Negatieve selectie is een sleutelfactor die verantwoordelijk is voor het behoud van exons tussen soorten, maar we weten nu dat dit niet de enige factor is.We laten voor het eerst zien dat exonen minder mutaties hebben dan andere regio's omdat deze regio's effectiever worden gerepareerd", legt Núria López uit -Bigas, hoofd van het laboratorium voor biomedische genomica.

Wanneer DNA wordt gekopieerd, plaatst het molecuul polymerase - verantwoordelijk voor replicatie - het ene nucleotide na het andere in de zusterreeks na de oorspronkelijke sequentie, maar van tijd tot tijd wordt het verkeerde nucleotide ingebouwd, waardoor een fout wordt veroorzaakt. Deze fouten kunnen worden gecorrigeerd door de DNA-mismatch-reparatiemachines.

De onderzoekers analyseerden colorectale tumoren waarin het polymerase een mutatie draagt, die het omzet in een voor fouten gevoelig polymerase. Om deze reden bevatten deze tumoren een groot aantal mutaties. Door het aandeel van mutaties in exons en introns te vergelijken, onthulden deze wetenschappers dat de eerste veel minder bevatten dan zou worden verwacht.

Dus gingen ze verder met het bestuderen van de genomen van een type pediatrische hersenkanker die niet alleen werd gekenmerkt door een gemuteerd polymerase - zoals in de eerder onderzochte tumors - maar ook door een geïnactiveerd reparatiesysteem. Ze zagen dat het aantal mutaties in de exons van deze tumoren even hoog was als verwacht.

"Het reparatiemechanisme zorgt ervoor dat mutaties zich niet ophopen in het genoom, met name in exons", legt Joan Frigola, promovendus en eerste auteur van het artikel samen met postdoc Sabarinathan Radhakrishnan uit.

De wetenschappers hebben nu een idee van het mechanisme dat de reparatiemachines in exons efficiënter maakt dan in introns. Deze hogere efficiëntie, zeggen ze, ligt in exons met een zeer hoog gehalte aan een specifiek kenmerk, H3K36me3, dat grotere rekrutering van reparatie-eiwitten naar exons mogelijk maakt, waardoor het reparatieproces efficiënter wordt.

"Ons reparatie-apparaat" weet "dat het zich moet concentreren op de belangrijkste regio's van het genoom .Dit punt moet in overweging worden genomen bij het bestuderen van DNA-mutatie en reparatieprocessen en in studies over evolutie, in tumoren of soorten, " López-Bigas zegt.

advertentie



Verhaal Bron:

Materiaal geleverd door Institute for Research in Biomedicine (IRB Barcelona) . Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.


Journal Reference :

  1. Joan Frigola, Radhakrishnan Sabarinathan, Loris Mularoni, Ferran Muiños, Abel Gonzalez-Perez, Núria López-Bigas. Verlaagde mutatiesnelheid in exonen als gevolg van differentiële mismatchreparatie . Nature Genetics, 2017; DOI: 10.1038 / ng.3991