Los remodeladores de cromatina, máquinas de proteínas que empaquetan y descomprimen la cromatina, el complejo ADN-proteína estrechamente enrollado en los núcleos celulares, son reguladores esenciales y poderosos para procesos celulares críticos, como la replicación, la recombinación y la transcripción y represión de genes.estudio publicado el 2 de agosto en la revista Naturaleza , un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Princeton desentraña más detalles sobre cómo una clase de remodeladores de cromatina dependientes de ATP, llamados ISWI, regulan el acceso a la información genética.
Los investigadores informaron que los remodeladores ISWI usan una característica estructural del nucleosoma, conocida como el "parche ácido", para remodelar la cromatina. El nucleosoma es la subunidad estructural fundamental de la cromatina y, a menudo, se compara con un hilo enrollado alrededor de un carrete.
"El parche ácido es una superficie cargada negativamente, que se presenta en cada cara del disco del nucleosoma, que está formada por aminoácidos aportados por dos proteínas histonas diferentes, H2A y H2B", dijo Geoffrey Dann, estudiante de posgrado en el Departamento deBiología Molecular en Princeton y el autor principal del estudio. "Las proteínas histonas en general tienen una carga muy positiva, lo que hace que la región del parche ácido cargada negativamente del nucleosoma sea muy única. El reconocimiento del parche ácido nunca antes se había implicado en la remodelación de la cromatina".
La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de Tom Muir, profesor de Química de la clase Van Zandt Williams Jr. de 1965 y presidente del Departamento de Química. La investigación en el grupo Muir se centra en dilucidar la base fisioquímica de las funciones de las proteínas en aspectos biomédicos relevantes.sistemas.
Dado que se sabe que los remodeladores ISWI interactúan ampliamente con los nucleosomas, los investigadores plantearon la hipótesis de que las señales, en forma de modificaciones químicas en las proteínas histonas incrustadas dentro de los nucleosomas, comunican a los remodeladores sobre qué nucleosomas actuar. Utilizando tecnología de detección de alto rendimiento, un ensayoEl proceso utilizado a menudo en el descubrimiento de fármacos, permitió a los investigadores realizar rápidamente decenas de miles de mediciones bioquímicas para probar sus suposiciones. "El número de modificaciones de cromatina que se sabe que existen in vivo es astronómico", dijo Dann.
Los experimentos no solo revelaron que los remodeladores ISWI usan el "parche ácido" para remodelar la cromatina, sino que también determinaron que las enzimas remodeladoras fuera de la familia de remodeladores ISWI también usan esta característica estructural ", lo que sugiere que esta característica puede ser un requisito general paraque se produzca la remodelación de la cromatina ", dijo Dann. Ciertas modificaciones químicas que actúan sobre las proteínas histonas que están adyacentes al parche ácido también tienen la capacidad de mejorar o inhibir la actividad de remodelación de ISWI, explicó." Se sabe que un puñado de otras proteínas activan laparche ácido en su interacción con la cromatina también, y también encontramos que la bioquímica de varias de estas proteínas se vio afectada por tales modificaciones. Curiosamente, cada proteína probada tuvo su propia respuesta característica a esta colección de modificaciones ".
El método de tecnología de detección de alto rendimiento también generó una vasta biblioteca de datos para impulsar el diseño de estudios futuros orientados a una mayor comprensión de la regulación ISWI ". Este estudio generó una inmensa cantidad de datos que apuntan a muchas otras entradas regulatorias novedosas, en forma demodificaciones de cromatina, en la actividad de remodelación de ISWI ", dijo Dann." Un objetivo a largo plazo en nuestro laboratorio es utilizar este recurso de datos como una plataforma de lanzamiento para estudios adicionales que investiguen cómo las modificaciones de cromatina afectan la remodelación de ISWI, y cómo esto juega en las diversas funcionesLos remodeladores de ISWI asumen en la celda ".
Sus hallazgos también pueden identificar un nuevo instrumento en el repertorio molecular de herramientas de remodelación de cromatina de las células y estimular las investigaciones sobre posibles dianas terapéuticas del cáncer ". Se sabe que las mutaciones en el parche ácido ocurren en ciertos tipos de cánceres humanos, lo que subraya laimportancia del parche ácido en la biología de la cromatina ", dijo Dann.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Princeton . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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