Как новые петли упаковки ДНК помогают создавать разнообразные антитела

Новое исследование в Scientific Reports раскрывает механизм, с помощью которого B-клетки иммунной системы создают новые петли в упаковке ДНК (хроматине) для генерации разнообразных антител.

Известно, что процесс сборки генов V(D)J-рекомбинация позволяет иммунной системе комбинировать сегменты генетического кода, создавая новые антитела. Однако оставалось неясным, как эти далекие сегменты сближаются для соединения.

Исследование под руководством Фредерика Альта из Бостонской детской больницы показывает, что ключевую роль играет процесс формирования петель (loop extrusion).

Сканирование ДНК во время формирования петли

Ученые обнаружили, что комплекс ферментов RAG1/RAG2 связывается с центром рекомбинации в гене антитела. Во время формирования петли хроматина ДНК "прокручивается" мимо этого центра.

• Комплекс RAG сканирует прокручиваемую ДНК в поисках нужных сегментов D и J для объединения.
• Другие факторы останавливают процесс экструзии, фиксируя ДНК в центре рекомбинации, чтобы RAG получил доступ к целевым сегментам.

"Процесс экструзии петли используется локусами генов антител, чтобы правильно представить субстратные генные сегменты комплексу RAG для V(D)J-рекомбинации", — говорит Фредерик Альт.

Динамическое формирование петель

В отличие от многих статичных петель, закрепленных фактором CTCF, образование антител требует создания новых петель динамически. Исследование также установило ключевую роль белка кохезина в движении процесса экструзии петли и сканирования RAG.

Эти открытия, сделанные в контексте V(D)J-рекомбинации, могут иметь значение и для более общих процессов регуляции генов.