Новые результаты, изданные в iLife, проводят связи между некоторыми из этих частей, показывая обширную паутину молекулярных взаимодействий, которые могут в конечном счете сообщить развитию новых эпигенетических лекарств от рака и других болезней. Определенно, исследование показывает механизм, который помогает объяснить, как деление клеток передает образцы эпигенетической информации, названной признаками метила к их дочерним клеткам, ключевой роли регулирования экспрессии гена через поколения клетки.Эпигенетические признаки помогают сказать гены – отрезки ДНК, которые действуют как биологические инструкции по эксплуатации – когда включить и «прочь», в конечном счете определив тип клетки и функцию. ДНК methylation или добавление признаков метила к ДНК, является одним из наиболее хорошо изученных эпигенетических сигналов; ошибки в этом процессе обычно находятся при раке.
«Многие ключевые игроки, организующие ДНК methylation, были ранее характеризованы, но что мы не полностью поняли, прежде чем это исследование будет состоять в том, что они все сотрудничают изящным способом», сказал Скотт Ротбарт, доктор философии, доцент в Van Andel Research Institute (VARI) и ведущий автор исследования. «Это новое понимание сложностей эпигенетического регулирования способствует нашему основному пониманию этого процесса в здоровье человека и болезни, и дает нам новое видение для того, как пойти о планировании для ошибок в ДНК methylation с инновационными медикаментозными лечениями».Результаты сосредотачиваются на белке под названием UHRF1, опекун эпигенетической информации клетки, которая может признать образцы эпигенетических признаков и способствовать добавлению новых. Эти «чтение» и «написание» действий UHRF1 хорошо поняты самостоятельно, но до сих пор, ученые не знали точно, как или даже если эти действия UHRF1 сотрудничали. Команда Ротбарта, наряду с сотрудниками из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле, Вашингтонского университета и Университета Торонто, занялась этой проблемой, задав два вопроса – как делает UHRF1, добираются туда, где это должно быть?
И как только это там, что это делает?Вот то, что они нашли – во время клеточного деления, UHRF1 признает недавно скопированную ДНК на местах, которые пропускают признаки метила.
В то же время это также признает белок, связанный с DNA, названной гистоном H3, и прилагает другой маленький белок, названный ubiquitin на том гистоне. Эти ubiquitin действия белка как молекулярный флаг, сигнализируя к другому белку назвали ДНК methylation ферментом, что признак метила необходим там.
Группа обнаружила, что ubiquitin приложение на гистоне продвинуто существующим ранее образцом эпигенетических сигналов, признанных UHRF1. Это – первый раз, когда эпигенетический сигнал, как показывали, повлиял на ubiquitylation и соединяет образцы эпигенетической информации по-новому.«В то время как функции отдельных частей UHRF1 были уже известны, мы не ценили взаимозависимости этих функций в добавлении ubiquitin к гистонам», сказал Джо Харрисон, доктор философии, постдокторант в Лаборатории Кахлмена в UNC и первом авторе газеты. «Это изящное регулирование ubiquitin ligase не было ранее описано и очень увлекательно для области ubiqutin биологии».
Наркотики, которые влияют на ДНК methylation, все больше и больше являются целью разработки лекарственного средства; на самом деле несколько из этих методов лечения уже находятся в клиническом использовании для определенных раковых образований. С этим новым знанием следующий шаг, Ротбарт говорит, должен развивать прочные методы проверки, чтобы найти комплексы, которые исправляют ошибки в этом процессе.