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  • 基因调控的共同模型想象的细胞的细胞核作为其中分子参与DNA转录浮子周围似乎是随机的一个大的空间。

    基因调控的共同模型想象的细胞的细胞核作为其中分子参与DNA转录浮子周围似乎是随机的一个大的空间。

    图片:史蒂芬李/怀特黑德研究所

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激活基因调控的新认识

基因调控的共同模型想象的细胞的细胞核作为其中分子参与DNA转录浮子周围似乎是随机的一个大的空间。

研究揭示了激活域的角色,以前笼罩在神秘的转录因子的一部分。


记者联系

妮可·吉斯rura
电子邮件: giese@wi.mit.edu
电话:617-258-6851
怀特黑德研究所

基因表达的调节 - 打开或关闭基因,增加或减少它们的表达 - 是在整个细胞的寿命发育期间限定小区标识和协调的细胞活性的关键。基因调控的共同模型想象的细胞的细胞核作为其中随机分子参与DNA转录浮子周围看似直到它们穿过的DNA序列或其他转录机制与它们可以结合绊倒,换言之一个大的空间,一个杂乱无章的做法。

这种模式被然而颠覆,因为在过去的数年中,研究已经发现,而不是无定形的空间依赖于偶然的碰撞,细胞实际上划分其流程为离散无膜结构,以聚集相关的分子,从而更好地协调它们之间的相互作用。从今年早些时候Whitehead研究所的成员理查德·扬等人的实验研究报告说,这种条块基因调控的关键,先前未观察到的方面。

从年轻的实验室的最新研究成果, 网上公布 十一月15在日记 细胞进一步深入研究了这种划分是如何帮助通过揭示激活域,以前笼罩在神秘的转录因子的一部分的作用,协调转录调控。的转录因子的一个侧面,将含有DNA结合结构域,结合到基因附近的DNA的区域。的另一端,被称为激活结构域,然后捕获分子影响基因表达,该锚定转录机制的基因附近。

这最近的工作表明,激活区通过与其他转录蛋白质结合形成液体啮合做好本职工作 液滴 附近它们调节的基因。像油拒绝在沙拉酱用醋混合 - - 通过该分子形成的小区的环境内的不同液体隔室的过程被称为相分离。

基因调控的这种演进的理解,对医药和药物发现巨大的影响,因为在基因调控的错误是许多疾病的重要组成部分,包括癌症。新模式将有助于阐明疾病如何笼络管理机制和干预治疗怎么可能纠正这种失调。转录因子历来难以治疗的目标,他们的结构和功能的不完全理解可能是部分原因。

“转录调控是每个人的功能很重要,从细胞的分化发展到细胞维持,”在年轻的实验室说安boija,共同第一作者,博士后研究员。 “尽管事实上在转录因子的激活域的结构和功能已经知之甚少。”

大多数蛋白质沉降成限定的三维结构和只能与完全适合他们在一个特定的方向,就象是在锁中的钥匙的其它分子结合。转录因子蛋白的激活域,但是,包含所谓的内在无序的区域,这些区域表现得更像煮熟的意大利面条的股,随意缠绕成灵活的形状。这种疾病允许分子在许多点结合,创造连接松动的动态网络出现沉淀相分离。

“我教规生物利用灵感来自锁和钥匙的结构几十年。他们是优雅,易于可视化和模型,但他们不告诉整个故事,说:”年轻的时候,谁也澳门太阳城最新网站生物学教授。 “相分离是缺少的部分。”

在与多种转录因子实验,boija和共同第一作者艾萨克·克莱恩,在达纳 - 法伯癌症研究所年轻的实验室和医学肿瘤学研究员的博士后,发现与中介啮合的转录因子的分子,帮助激活基因和相分离成微滴,并且该过程与基因激活相关联。他们研究了转录因子包括OCT4,这对维持胚胎干细胞的状态的重要;雌激素受体(ER),其在乳腺癌作用;和GCN4,酵母充分研究模型的转录因子。

“我们发现跨上下文的广谱的基因激活和相分离之间的链路,”克莱因说,这表明该机制是转录调节的一个共同特点。

该发现对于许多疾病,如癌症,其中癌症基因可以使用相分离的微滴,以帮助斜升它们的表达的影响。新的治疗方法可以专注于溶解液滴,和药物发现可以结合的药物如何测试 - 或靶分子 - 内的行为相对于液滴的外部。如何转录因子的功能不仅改写转录调控的理解这种新的模式,它是用于药物发现和治疗方法开辟了新的路径。


主题: 科学学院, 生物学, 怀特黑德研究所, 疾病, 遗传学, 美国国立卫生研究院(NIH), 美国国家科学基金会(NSF), 研究, 细胞

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