MCM-комплекс препятствует формированию ДНК-петель
Ученые из Института биохимии Макса Планка обнаружили, что комплекс MCM (minichromosome maintenance), известный своей ролью в репликации ДНК, выполняет неожиданную функцию как новый класс барьеров для формирования ДНК-петель (loop extrusion). Это открытие важно для понимания трехмерной структуры и регуляции генома.
Как упаковать ДНК
ДНК-молекула длиной около двух метров должна быть компактно упакована в крошечное клеточное ядро. Этот процесс должен обеспечивать как организованное хранение, так и возможность считывания, копирования или ремонта генетической информации.
Ключевые участники процесса
В формировании ДНК-петель участвуют три основных компонента:
- Когезин (cohesin) — связывается с ДНК и инициирует образование петли, "нанизывая" ДНК.
- Белок CTCF — ранее единственный известный барьер, останавливающий рост петли.
- MCM-комплекс — идентифицирован в данном исследовании как новый класс барьеров для экструзии петель.
Значение открытия
- Эволюционная сохранность: В отличие от CTCF, который специфичен для позвоночных, комплекс MCM консервативен у эукариот и архей. Это позволяет предположить, что MCM может быть древним, эволюционно консервативным барьером для экструзии петель.
- Фундаментальный механизм: Встречи экструдирующих петель комплексов когезина с комплексами MCM могут быть частью фундаментального механизма, организующего укладку генома у самых разных организмов.
Исследование, опубликованное в Nature, стало результатом сотрудничества международной команды с экспертизой в различных областях и подчеркивает важность междисциплинарных подходов в изучении организации хромосом.