生物體的所有細(xì)胞共享相同的 DNA 序列，但它們的功能、形狀甚至壽命差異很大。這是因?yàn)槊總€(gè)細(xì)胞“讀取”基因組的不同章節(jié)，從而產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)組并走上不同的路徑。表觀遺傳調(diào)控——DNA 甲基化是最常見的機(jī)制之一——負(fù)責(zé)特定細(xì)胞中給定基因的激活或失活，定義次級細(xì)胞特異性遺傳密碼。
由巴塞羅那 IRB 分子建模和生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人 Modesto Orozco 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員描述了甲基化如何通過增加 DNA 的剛度來發(fā)揮蛋白質(zhì)獨(dú)立的調(diào)節(jié)作用，從而影響基因組的 3D 結(jié)構(gòu)，從而影響基因激活。目前的工作揭示了一種連接表觀遺傳足跡和基因編程的神秘機(jī)制，可以幫助我們更好地了解發(fā)育、衰老和癌癥。
“我們開發(fā)和發(fā)布的新模式生物和理論分析框架確實(shí)具有創(chuàng)新性，我們希望它們能夠促進(jìn)世界各地許多實(shí)驗(yàn)室研究 DNA 甲基化及其對基因表達(dá)的影響的研究項(xiàng)目，”Orozco 博士解釋說，還是 ICREA 學(xué)術(shù)研究員和巴塞羅那大學(xué) (UB) 教授。
3D 結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)
細(xì)胞內(nèi)的 DNA 以 3D 方式折疊和結(jié)構(gòu)化，以保持其正確的組織和保存。當(dāng)一個(gè)基因必須被“讀取”時(shí)，DNA 在這個(gè)區(qū)域展開，允許進(jìn)入細(xì)胞機(jī)器。因此，3D 結(jié)構(gòu)會增加或減少基因的可及性，從而決定該基因是否會產(chǎn)生其編碼的蛋白質(zhì)。在這項(xiàng)研究中，分子建模和生物信息學(xué)小組使用下一代測序方法和分子模擬來模擬整個(gè)基因組結(jié)構(gòu)。
“使用這些技術(shù)，我們觀察到我們可以概括在哺乳動物基因組中看到的 DNA 甲基化的特征分布，并且我們證實(shí)了我們早期關(guān)于 3D 結(jié)構(gòu)、DNA 靈活性和甲基化之間關(guān)系的體外結(jié)果，表明這也發(fā)生在體內(nèi)，”實(shí)驗(yàn)生物信息學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任兼該研究的聯(lián)合主任 Isabelle Brun Heath 博士解釋說。
標(biāo)簽： 3D結(jié)構(gòu)
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