ДНК обернута вокруг белков, названных гистонами, которые служат, чтобы упаковать ДНК в ядре клетки и играть важную роль в регулировании экспрессии гена. Белки гистона могут быть изменены с малочисленными химическими группами, многие из которых являются продуктами клеточного метаболизма.
Ослабляя или увеличивая транскрипцию, эти модификации в состоянии влиять на активность гена.В то время как это могло обеспечить потенциальный механизм, через который наша среда – например, еда мы едим – может привести к изменениям в экспрессии гена, остается неясным, как отметки гистона действительно соединены с клеточным метаболизмом и как это могло бы затронуть организацию хроматина и активность гена.
В этом исследовании команда Роберта Шнайдера от Института Функциональной Эпигенетики (ИФЕ) в Гельмгольце Центруме Мунхене и LMU посмотрела на две новых модификации, propionylation и butyrylation (т.е. добавление propionyl и групп бутирильной группы к белкам гистона). Исследователи нашли, что propionyl и группы бутирильной группы могут присутствовать на гистоне H3, определенно в остатке лизина 14 (H3K14).
Пропионат и бутират – продукты метаболизма жирной кислотыСогласно исследованию, эти модификации определенно отмечают высоко выраженные гены, и их присутствие изменяется после метаболических изменений, например после поста. Исследователи также показали, что гистон propionylation может двигаться, транскрипция в пробирке (в пробирке) предлагающей его, является стимулирующей отметкой, способной к тому, чтобы заставлять гены быть выраженной, когда это присутствует. «Интересно, пропионат и бутират – продукты метаболизма жирной кислоты,» объясняет Роберт Шнайдер. «Это означает, что эти модификации гистона могли бы быть путем, через который метаболическое государство клетки связано с архитектурой хроматина».
Один путь, которым модификации гистона выявляют биологические ответы, будучи признанным определенными белками, так называемыми «читателями». Используя комбинацию испытания со спуском и масс-спектрометрии, команда определила определенные белки читателя для этих новых отметок.
Добавление этих отметок в ответ на метаболизм жирной кислоты и закрепление белков читателя изменяет подпись хроматина, и таким образом это – функциональное состояние. «Эти результаты особенно значительные относительно нарушений обмена веществ, как диабет и ожирение,» сказал Шнайдер. «Наша цель теперь состоит в том, чтобы изучить роль этих новых генных выключателей в моделях болезни».Результаты предлагают возможную роль для гистона propionylation в метаболической передаче сигналов и болезни как propionyl-CoA carboxylase (фермент, который ухудшается, этот кофактор) вовлечен в нарушения обмена веществ и действительно изменяет гистон propionylation.