Hur är arvsmassan
•
Nya insikter om hur gener aktiveras
I en studie i Nature presenterar forskare vid Karolinska Institutet en ny metod för att analysera hur instruktioner i arvsmassan styr hur våra gener aktiveras i enskilda celler. Resultaten ger nya insikter om hur arvsmassan kodar för sin egen användning, vilket ökar den grundläggande förståelsen för hur gener aktiveras i olika celltyper i kroppen både vid hälsa och sjukdom.
Nästan alla celler i kroppen har samma uppsättning av DNA och i princip samma möjlighet att bli vilken slags cell som helst. Det som skiljer cellerna åt är hur generna i vårt DNA används.
Allt DNA i cellen kallas för genom, arvsmassa, men det mänskliga genomet består till väldigt liten del av gener. Stora delar av genomet används istället för att reglera när och i vilka celler som närliggande gener är aktiva. Dessa regioner innefattar enhancers, så kallade förstärkare, och gensekvenserna precis intill gener, så kallade promotorer. Regionerna är ofta muterade vid sjukdom
•
Nature-studie avslöjar ny mekanism för hur arvsmassan är organiserad
Karolinska Institutet
19 apr 2023
En hittills oförklarad mekanism för hur arvsmassa kan vecka sig, beskrivs i en studie i tidskriften Nature publicerad av forskare från Karolinska Institutet och Max Planck-institutet för biofysik. Fynden ger ny kunskap om kromosomprocesser som är viktiga för både normal utveckling och för att undvika sjukdomar.
Camilla Björkegren, professor vid institutionen för cell- och molekylärbiologi vid Karolinska Institutet. Foto: Alexander Donka.
Arvsmassan i våra celler är organiserad i kromosomer. Kromosmerna är väldigt dynamiska strukturer – de måste förändra sin struktur när gener ska läsas av, när DNA-skador lagas eller när kromosomerna fördubblas inför celldelning. Dessa processer påverkas av så kallade SMC- proteinkomplex (SMC; Structural Maintenance of Chromosomes), som länkar samman olika regioner i arvsmassan så att arvsmassan veckas och kromosomerna får sin rätta
•
Detaljerad bild visar hur arvsmassan kopieras
Arvsmassan är uppbyggd av två DNA-strängar. Vid celldelning måste DNA-strängarna dupliceras så att två identiska DNA strängar bildas från ett DNA. I tidigare samarbeten med amerikanska forskare har forskarna vid Umeå universitet visat att DNA-polymeras epsilon i första hand bygger den ena DNA-strängen. Därmed vet man att DNA-polymeras epsilon bygger ungefär hälften av cellers arvsmassa. Det sker med mycket hög noggrannhet för att undvika mutationer som påverkar cellens funktioner.
För att förstå på molekylär nivå hur DNA-polymeras epsilon snabbt och med hög noggrannhet bygger nytt DNA har nu forskarna vid Umeå Universitet lyckats ta fram en detaljerad bild av proteinet med hjälp av röntgenkristallografi. De upptäckte då att DNA-polymeras epsilon har ett unikt område i proteinet, en domän som tidigare aldrig setts hos ett DNA-polymeras. Läget på domänen visar hur DNA-polymeras epsilon omfamnar den nybyggda DNA-strängen så att den inte