Z razjasnitvijo človekovega genoma - določitvijo zaporedja nukleotidov v kromosomih - se je zdelo, da bo mogoče razjasniti marsikatero skrivnost delovanja celice in organizma. Vendar pa je veliko vprašanj ostalo brez odgovora. Potrebni so novi pristopi in mnogo dodatnih analiz. Ena takih je včeraj objavljena raziskava na spletni strani Nature Genetics, v kateri ameriški znanstveniki ugotavljajo, kateri deli genoma so aktivni - se torej prepisujejo v RNA.
Prepisovanje DNA v RNA se začne na mestih v bližini promotorskih zaporedij, na katera se veže encim RNA-polimeraza. Na hitrost prepisovanja pa lahko v veliki meri vplivajo druga, bolj oddaljena zaporedja, ki jih imenujemo 'ojačevalna zaporedja'. Vendar postopek ni preprost, saj je pri človeku (tako kot pri drugih evkariontih) DNA ves čas pripeta na proteine histone (DNA skupaj s proteini imenujemo kromatin), večino časa pa tudi tesno zapakirana. Pri podvojevanju DNA in pri prepisovanju v RNA se mora torej kompleks med DNA in histoni razrahljati, da je DNA dostopna za encime in pomožne proteine.
Za razrahljanje kompleksov DNA-histoni so pomembne kemične spremembe histonov. Med temi spremembami aminokislinskih ostankov sta predvsem pomembna acetiliranje in metiliranje. Z natančno analizo vzorca metiliranja in acetiliranja histonov v bližini znanih promotorjev in ojačevalnih zaporedij so ugotovili, da so histoni H3 v bližini promotorjev trimetilirani na ostanku Lys4, medtem ko so isti histoni na mestih v bližini ojačevalnih zaporedij monometilirani. S tem preprostim podatkom so preverili metilacijski vzorec na dolžini 30 milijonov nukleotidov in ugotovili, da zaporedje vsebuje približno 200 promotorjev in 300 ojačevalnih zaporedij. [Animacijo, ki predstavlja začetne stopnje prepisovanja gena in vključuje tudi ojačevalna zaporedja, je prikazan tule.]
Na osnovi tega odkritja so lahko razvili računalniški algoritem, ki omogoča analizo metilacijskih vzorcev DNA kot oznak regulatornih mest na kromatinu. Te kemične oznake so imenovali 'histonski kod', ki zapisuje aktivne regije genoma, za razliko od klasičnega genskega koda, ki ga predstavljajo po tri nukleinske baze in določajo po en aminokislinski ostanek v proteinu.
Ni komentarjev:
Objavite komentar