Идентифицирован стартовый сигнал для транскрипции генов стресса

В новом исследовании команда Кристиана Зайзера из лабораторий Макса Ф. Перуца (MFPL) Венского университета и Медицинского университета Вены изучила, что происходит в клетке при стрессе. Учёные определили, какие гены активируются при стрессе, показали, что более половины из них имеют общую молекулярную черту, и описали механизм, запускающий их транскрипцию. Результаты, опубликованные в журнале Genome Research, могут помочь в разработке методов лечения стресс-зависимых заболеваний.

Стрессовые гены имеют общую черту на гистоне H3

Когда клетки подвергаются стрессу (например, под действием определённых химикатов), они немедленно активируют специфическую транскрипционную программу. Эксперименты показали, что почти половина всех генов, активируемых при стрессе, имеют общую черту: на гистоновом белке H3 в их промоторах (стартовых участках) присутствует фосфатная метка.

Эта черта является стартовым сигналом для транскрипции

Обнаружение одинаковой метки у 50% стресс-активируемых генов стало неожиданностью, так как специфические метки обычно находят лишь на небольшой фракции всех белков гистона H3. Исследование установило, что эта метка в основном присутствует на "приостановленных" генах. Они подобны гоночным автомобилям с работающим двигателем, ожидающим старта. Фосфатная метка действует как стартовый сигнал, немедленно повышающий активность этих генов.

Механизм: Стрессовый сигнал вызывает добавление фосфатной метки к гистонам H3 в промоторе. Это нарушает взаимодействие H3 с репрессорным комплексом, который до этого момента блокировал транскрипцию, и стресс-регулируемые гены активируются.

Значение для медицины

Детальное понимание молекулярных механизмов реакции на стресс может помочь в создании методов лечения связанных со стрессом заболеваний. В настоящее время команда Кристиана Зайзера изучает функцию этой гистоновой метки для долгосрочной активации генов в ходе стрессового ответа. Первые данные указывают на её роль в комбинации с другой гистоновой меткой в рамках так называемого "гистонового кода".