Пионерные факторы транскрипции "разматывают" ДНК для специализации клеток
Новое исследование раскрывает механизм, с помощью которого пионерные факторы транскрипции включают ключевые гены, придающие клеткам уникальные свойства, несмотря на идентичный геном.
Исследование на плодовых мушках (Drosophila), опубликованное 10 декабря в журнале Genes & Development, показало, как фактор GAF (GAGA-factor) действует как пионерный фактор.
Проблема доступности ДНК
В ядре клетки ДНК плотно намотана на гистоновые белки, образуя нуклеосомы. Это делает ДНК недоступной для считывания транскрипционными факторами и машинерией. Гены по умолчанию находятся в состоянии "выключено".
Роль пионерного фактора GAF
- GAF связывается с целевыми генами и удаляет нуклеосомы, обнажая промоторные последовательности.
- Для этого GAF рекрутирует два разных ремоделера хроматина:
- PBAP (SWI/SNF): удаляет нуклеосомы в области промотора, создавая доступный для транскрипции участок ДНК.
- NURF (ISWI): на некоторых генах сдвигает первую нуклеосому ниже промотора, облегчая работу транскрипционной машинерии.
Значение открытия
"Мы нашли один пионерный фактор, который может взаимодействовать с обоими ремоделерами и действовать на разных этапах процесса транскрипции. В этом его особая новизна", — пояснил старший автор работы Джон Лис.
Исследователи полагают, что этот механизм глубоко консервативен в эволюции, так как аналогичные ремоделирующие комплексы найдены у дрожжей, а также есть свидетельства их работы у мышей и, возможно, других млекопитающих.