Пресс-центр / новости / Наука /
Учёные из ИБХ обнаружили необычное поведение «помощников» гена PIWIL2
Коллектив учёных из Института биоорганической химии РАН обнаружил новые подробности особенностей экспрессии человеческого гена PIWIL2, который позволит создать диагностический маркер для определения герминогенной опухоли яичка. Результаты исследования свидетельствуют о взаимозаменяемости «помощников» PIWIL2: промотор этого гена также способен выполнять функцию энхансера экспрессии другого гена. Работа, опубликованная в журнале PLoS ONE, расширяет фундаментальные знания в этой области.
Регуляция экспрессии генов – сложный и многоуровневый процесс, включающий множество участников: промоторы, энхансеры, транскрипционные факторы, модификации хроматина и пространственная организация ядра. Для правильного функционирования гена необходима слаженная работа каждого звена и их взаимодействие. Так, промоторы - последовательности нуклеотидов ДНК, которые узнает РНК-полимераза, дают старт процессу транскрипции, энхансеры – участки ДНК, связанные с факторами транскрипции, привлекают полимеразу в область промотора, а химическая модификация и нужная пространственная организация хроматина создают все необходимые условия для хода транскрипции. Нарушение какого-либо этапа может остановить процесс экспрессии, что потенциально может стать причиной тяжёлых заболеваний.
Последние исследования в области регуляции транскрипции указывают на тот факт, что в некоторых случаях энхансеры могут выступать в роли промоторов и наоборот.
– Нашей группе удалось предоставить многочисленные как прямые, так и косвенные подтверждения этой гипотезы на примере человеческого гена PIWIL2, – рассказывает Юлия Скворцова, младший научный сотрудник Группы геномного анализа сигнальных систем клетки Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (ИБХ) РАН, первый автор статьи. – Белковый продукт гена PIWIL2 является одним из ключевых участников piRNA/PIWI системы, отвечающей за контроль экспрессии ретротранспозонов при сперматогенезе.
Исследователи предположили и смогли экспериментально доказать, что альтернативный промотор этого гена, располагающийся в экзоне 7, – участке ДНК, кодирующем информацию о белке – также может являться энхансером для гена PHYHIP, находящегося на расстоянии 60 тысяч пар оснований.
– Суммируя данные исследования, мы пришли к выводу, что переключение функций энхансер/промотор может влиять как на иРНК, так и белковую экспрессию некоторых генов, что значительно расширяет наше понимание такого фундаментального процесса, как регуляция экспрессии генов, – заключает София Кондратьева, аспирант Лаборатории структуры и функций генов человека ИБХ РАН, один из авторов статьи.
15 июля 2016 года