生物體的所有細胞共享相同的 DNA 序列，但它們的功能、形狀甚至壽命差異很大。這是因為每個細胞“讀取”基因組的不同章節(jié)，從而產生不同的蛋白質組并走上不同的路徑。表觀遺傳調控——DNA 甲基化是最常見的機制之一——負責特定細胞中給定基因的激活或失活，定義次級細胞特異性遺傳密碼。
由巴塞羅那 IRB 分子建模和生物信息學實驗室負責人 Modesto Orozco 博士領導的研究人員描述了甲基化如何通過增加 DNA 的剛度來發(fā)揮蛋白質獨立的調節(jié)作用，從而影響基因組的 3D 結構，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具有創(chuàng)新性，我們希望它們能夠促進世界各地許多實驗室研究 DNA 甲基化及其對基因表達的影響的研究項目，”Orozco 博士解釋說，還是 ICREA 學術研究員和巴塞羅那大學 (UB) 教授。
3D 結構和基因表達
細胞內的 DNA 以 3D 方式折疊和結構化，以保持其正確的組織和保存。當一個基因必須被“讀取”時，DNA 在這個區(qū)域展開，允許進入細胞機器。因此，3D 結構會增加或減少基因的可及性，從而決定該基因是否會產生其編碼的蛋白質。在這項研究中，分子建模和生物信息學小組使用下一代測序方法和分子模擬來模擬整個基因組結構。
“使用這些技術，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，并且我們證實了我們早期關于 3D 結構、DNA 靈活性和甲基化之間關系的體外結果，表明這也發(fā)生在體內，”實驗生物信息學實驗室主任兼該研究的聯(lián)合主任 Isabelle Brun Heath 博士解釋說。
標簽： 3D結構
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