Odkrywanie genetycznej tajemnicy :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Komórki skóry przekształcone bezpośrednio w komórki mięśnia sercowego

Unijny zespół wkracza w przyszłość, przekształcając komórki skóry w komórki mózgu

Białko Nanog niezbędne do "przeprogramowania" dorosłych komórek w komórki macierzyste

Naukowcy odkryli nowy mechanizm naprawy DNA komórek

Naukowcy: oksygenaza hemowa może mieć znaczenie w różnicowaniu komórek macierzystych

Badania rzucają światło na sposób działania naturalnych komórek zabijających

Europejski zespół naukowców odkrył, w jaki sposób komórki precyzyjnie dziedziczą informacje, które nie są zawarte w ich genach. Badania, zaprezentowane w czasopiśmie Developmental Cell, zostały dofinansowane z projektu EPICENTROMERE (Ustalanie mechanizmu epigenetycznego propagacji centromerów), który otrzymał międzynarodowy grant reintegracyjny w ramach Działań Marie Curie o wartości 100.000 EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Wypracowane wyniki pomagają w odkrywaniu tajemnicy procesów biologicznych w genach i komórkach, a zwłaszcza w podziale komórek.

Podczas gdy 10 trylionów komórek organizmu dorosłego człowieka jest genetycznie identycznych, to rozwijają się one w odrębne typy, m.in. w komórki nerwowe oraz komórki skóry czy mięśni. Ta wyróżniająca cecha jest następstwem aktywacji pewnych genów i hamowania innych. Wyspecjalizowane komórki potrafią zachować w pamięci swoją jednostkową tożsamość poprzez zapamiętanie, które geny powinny być aktywne a które nie, nawet w czasie kopiowania siebie samych.

Naukowcy pracujący pod kierunkiem Larsa Jansena z Instituto Gulbenkian de Ci?ncia (IGC) w Portugalii twierdzą, że chociaż ten typ pamięci nie jest zapisany bezpośrednio w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA), to jest dziedziczny. Tymczasem inne niż genetyczne czy "epigenetyczne" instrukcje są zazwyczaj zawarte w białkach i regulują zarówno geny, jak i układ chromosomów.

Zespół odkrył, jak jeden z tych epigenetycznych centrów organizacyjnych jest przekazywany z komórek macierzystych do potomnych. Odkrycia mogą pomóc naukowcom w ustaleniu, w jaki sposób usterka w procesie podziału komórek może wywołać nowotwór.

Naukowcy stawiają w centrum uwagi centromer - strukturę białkową każdego chromosomu, która łączy go ze szkieletem komórki (cytoszkieletem) w czasie podziału komórek. Skutecznie zapewnia ona otrzymanie przez każdą komórkę potomną jednego zestawu nowych chromosomów. Naukowcy podkreślają wagę prawidłowego funkcjonowania centromerów. Kiedy proces nie przebiega idealnie tak jak trzeba, komórki mogą otrzymać nieprawidłową liczbę genów, co z kolei prowadzi do pojawienia się komórek nowotworowych.

"W czasie podziału, komórki przygotowują dokładnie dwie kopie wszystkich genów, które mają zostać przekazane dokładnie dwóm komórkom" - wyjaśnia autorka naczelna Mariana Silva, doktorantka z laboratorium dr Jansena. "To samo musi się stać w przypadku informacji innych niż genetyczne. Ale w jaki sposób komórka kopiuje strukturę białkową? A także, jak zapewnia wykonanie prawidłowej liczby kopii? Pytania te wciąż pozostają dla naukowców otwarte. Skupiamy nasze wysiłki na centromerach, ponieważ znamy kluczowe białko odpowiedzialne za to epigenetyczne zachowanie."

Białko, nazywane przez naukowców CENP-A, utrzymuje "pamięć molekularną" centromeru, zapewniając jej dziedziczenie. W ramach wcześniejszych badań dr Jansen wraz z kolegami odkrył, że duplikacja DNA przez komórki następuje przed mitozą, natomiast duplikacja centromeru, kierowana przez białko CENP-A, ma miejsce dopiero po mitozie. Ale nikt nie wiedział, co jest czynnikiem wywołującym duplikację ani w jaki sposób jest zapewniana jest dokładność... aż do tej pory.

W toku ostatnich badań naukowcy stwierdzili, że ten sam mechanizm sterujący rozpoznanym procesem duplikacji DNA zarządza również duplikacją CENP-A. Mechanizm działa jak zegar molekularny, posuwając naprzód, jeden po drugim, rozmaite etapy cyklu komórkowego.

Wypowiadając się na temat wyników dr Jansen stwierdził: "Odkryliśmy niezwykle prosty, uporządkowany mechanizm, dzięki któremu komórka łączy duplikację DNA, podział komórki i gromadzenie centromerów. Wykorzystując ten sam mechanizm (Cdks) do wszystkich tych kroków, ale w przeciwnych kierunkach, komórka zapewnia sobie wykonanie prawidłowej liczby genów i centromerów poprzez przydzielenie każdemu odpowiedniego czasu. Realizacja tych decydujących procesów w różnym czasie może mieć istotne znaczenie dla uniknięcia błędów w jednym lub drugim. Poznanie tych ogólnych zasad dziedziczenia epigenetycznego ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia regulacji genów, organizacji genomu i szerokiego zakresu chorób, które mogą być następstwem błędów w tych mechanizmach."

Wkład w badania wnieśli naukowcy z Wlk. Brytanii i USA.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Odkrywanie Azji odbywało się w innym trybie niż odkrywanie Ameryki czy Australii. W świadomości Europejczyków zawsze istniał ogromny kontynent na wschodzie. Wiedza o nim została im przekazana przez starsze cywilizacje. I tak, pierwsza europejska cywilizacja starożytna Grecja, gdy weszła w kontakty polityczne i handlowe z pobliskimi państwami azjatyckimi, przejęła od nich ogólną, choć bardzo ograniczoną, wiedzę o rozległości kontynentu (właściwie południowej części) kontynentu. pełny tekst

Pseudogen to niedziałająca kopia genu, na przykład zawierająca błędy w obszarze kodującym co sprawia, że zawartej w nim informacji genetycznej nie można odczytać. Pseudogeny powstają na drodze duplikacji genu i uszkodzenia dodatkowej kopii, lub na drodze retropozycji, czyli odwrotnej transkrypcji mRNA danego genu i integracji do genomu. Retropseudogeny nie posiadają sekwencji regulatorowych. pełny tekst

Strażnik Tajemnicy w serii powieści Harry Potter autorstwa Joanne Kathleen Rowling jest to osoba, w duszy której deponuje się jakąś tajemnicę za pomocą Zaklęcia Fideliusa. Informacji takiej nie można odnaleźć, chyba że sam Strażnik Tajemnicy zechce ją komuś wyjawić. pełny tekst

Tajemnica spowiedzi - jeden z obowiązków spowiednika. Polega na zachowaniu w tajemnicy wszelkich faktów, o których spowiednik dowiaduje się podczas spowiedzi danej osoby. Naruszenie tajemnicy spowiedzi pociąga za sobą konsekwencje w postaci popadnięcia w ekskomunikę, od której może zwolnić tylko Stolica Apostolska. pełny tekst

Postępowanie sprawdzające - czynności i sprawdzenia mające na celu ustalenie, czy osoba sprawdzana daje rękojmię zachowania tajemnicy państwowej lub tajemnicy służbowej. Postępowanie rozpoczyna się od wypełnienia przez osobę ankiety bezpieczeństwa osobowego. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".