Olivia Dimmer, Şimal-Qərb Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: CC0 İctimai Sahə

Şimal-Qərb Tibb Universitetinin alimləri , Milli Elmlər Akademiyasının Proceedings jurnalında dərc olunmuş yeni bir araşdırmaya görə, az öyrənilmiş DNT strukturlarının insan genomunun təşkilində və gen aktivliyinin idarə olunmasında mərkəzi rol oynadığını aşkar ediblər. Tədqiqat, dörd zəncirli DNT strukturları olan G-kvadruplekslərin (G4s) CTCF adlı əsas genom təşkil edən zülalla birbaşa qarşılıqlı təsir göstərdiyini və DNT-nin hüceyrə daxilində necə qatlandığını və genlərin necə açılıb-söndürüldüyünü formalaşdırmağa kömək etdiyini ortaya qoydu.

Tədqiqatın baş müəllifi, Hematologiya və Onkologiya Bölməsində Hüceyrə və İnkişaf Biologiyası və Tibb üzrə dosent, fəlsəfə doktoru Vipul Şukla bildirib ki, “Bu, həqiqətən də genomda yeni bir tənzimləmə təbəqəsidir.” “Adətən, DNT haqqında düşünəndə nukleotidlərin ardıcıllığı haqqında düşünürük. G-kvadruplekslər, DNT-nin xətti ardıcıllığının konformasiya qıvrımları kimi təqdim olunan alternativ strukturlar yaratmaq üçün çevrildiyi bir tənzimləmə təbəqəsidir.”

DNT adətən ikiqat spiral kimi təsvir olunsa da, alternativ formalar da yarada bilər. G-kvadruplekslər DNT-nin sabit, yığılmış strukturlara qatlandığı bölgələrdə yaranır. Şuklanın sözlərinə görə, elm adamları bu formalar haqqında bir əsrdən çoxdur məlumatlıdırlar, lakin onlar yalnız bu yaxınlarda canlı hüceyrələrdə vacib xüsusiyyətlər kimi tanınıblar.

Şukla laboratoriyasında postdoktoral tədqiqatçı və tədqiqatın ilk müəllifi olan doktorantura doktoru Daniela Samaniego-Castruita üçün bu strukturlar epigenetik tənzimləmənin unikal bir növünü təmsil edir .

Samaniego-Castruita dedi: “Onlar mütləq genomda kodlanmırlar. Bu ikinci dərəcəli strukturlar genomdakı vacib tənzimləyici bölgələrdə yerləşir. Lakin, bu G-kvadrupleks strukturlarının tənzimlənməsi və funksiyaları haqqında çox az şey bilirik.”

Bu strukturları və onların genetik tənzimləməyə necə təsir etdiyini daha yaxşı başa düşmək üçün komanda hansı zülalların G4-lərlə qarşılıqlı təsir göstərdiyini müəyyən etməyə başladı.

G4-lərin zülallarla necə əlaqə qurduğu

Tədqiqatçılar genişmiqyaslı proteomika müayinəsindən istifadə edərək G-kvadruplekslərinə bağlanan onlarla zülal müəyyən etdilər. Bu zülalların çoxu RNT splaysinqi, gen tənzimlənməsi və xromatinin yenidən qurulması da daxil olmaqla fundamental hüceyrə proseslərində iştirak edir.

Samaniego-Castruita dedi: “Düşünürəm ki, bu məqalə üçün ən vacib tapıntılardan biri CTCF-ni G-kvadrupleks bağlayıcı zülal kimi müəyyən etməyimizdir”.

CTCF, DNT-ni ilgəklərə və domenlərə bükməyə və uzaq bölgələri təmasa gətirməyə kömək edən genom arxitekturasının əsas tənzimləyicisi kimi geniş tanınır. Hüceyrənin nüvəsinin içərisində DNT mürəkkəb 3D strukturlara bükülür. Bu bükülmələr genomun müxtəlif hissələrini birləşdirən ilgəklər yaradır və gen ifadəsinin dəqiq idarə olunmasına imkan verir.

Yeni tədqiqat göstərir ki, G-kvadrupleksləri bu prosesdə əsas rol oynayır. Xromatin ilgəklərinin təxminən 35%-nin G4 strukturları ilə əlaqəli olduğu və CTCF vasitəçiliyi ilə ilgəklərin təxminən dörddə birinin G4 qarşılıqlı təsirlərindən asılı olduğu aşkar edilmişdir. Şukla tapıntıların genom təşkilinin ənənəvi modellərinə meydan oxuduğunu söylədi.

” Dövrə ekstruziyası modelində bu keçici döngələri yaradan molekulyar mühərrik var”, – deyə o bildirib. “Bu mühərrik maneəyə dəyənə qədər bu döngələri yaratmağa davam edirsiniz. Və daha çox insanlar maneəni CTCF adlandırırlar. G-kvadrupleksə bağlı CTCF daha da güclü maneədir. G-kvadrupleks və CTCF vasitəsilə döngələr əmələ gətirdikdən sonra bu döngələr daha sabit olmağa meyllidir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Nə üçün tapıntılar vacibdir

Təsirlər genom arxitekturasından kənara çıxır. Xromatin ilgəkləri gen fəaliyyətini tənzimlədiyindən, CTCF-G4 qarşılıqlı təsiri gen ifadəsinə birbaşa təsir göstərir.

Tədqiqatçılar CTCF çıxarılıb bərpa edildikdə ifadəsi dəyişmiş yüzlərlə gen aşkar etdilər. Bu genlərin bir alt hissəsinin xüsusilə G-kvadrupleksdən asılı döngə vasitəsilə tənzimləndiyi görünürdü.

Şukla dedi: “Bu döngələr gen ifadəsini aktivləşdirmək və ya söndürmək üçün lazım olan vacib bir tənzimləmə rejimidir”.

Şukla bildirib ki, ən təəccüblü tapıntılardan biri G4-lərlə qarşılıqlı təsir göstərən müxtəlif zülalların sayıdır. Şukla deyib: “Biz genom funksiyasının bu qədər vacib tənzimləyicisini müəyyən etməyi gözləmirdik. Bu, G4-ləri genom biologiyasının bu kəsişmə nöqtəsinə qoyur.”

Bu, G4 strukturlarının geniş hüceyrə proseslərinə təsir göstərə biləcəyini göstərir: təkcə gen ifadəsinə deyil, həm də transkripsiya nəzarətinə, RNT emalına və xromatinin əlçatanlığına.

Gələcəkdə Şukla və əməkdaşları genom arxitekturasında G4-ün yaratdığı dəyişikliklərin xərçəng və neyrodegenerativ xəstəliklərin inkişafına necə təsir göstərə biləcəyini araşdıracaqlar.

Nəşr detalları

Daniela Samaniego-Castruita və digərləri, CTCF, genom topologiyasını və gen ifadəsini tənzimləmək üçün birbaşa G-kvadrupleks strukturlarına bağlanır, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2509164123

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları 

Əsas anlayışlar

hüceyrə biologiyasıHüceyrə quruluşu, fiziologiyası və dinamikasıKonformasiya və topologiyaGenomlarHüceyrəaltı strukturlar

Şimal-Qərb Universiteti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Lisa Lock

İncəsənət tarixi bakalavr, maddi mədəniyyət magistri. Keçmiş muzey redaktoru, paramedik və transplantasiya koordinatoru. 2021-ci ildən Science X üçün redaktorluq edir. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın

Əsas zülallar DNT bölgələrini daha uzun müddət yaxın saxlayır