Ny kunskap om cellens grundläggande mekanismer

När gener slås på i samband med genreglering sker större lokala förändringar i kromosomens struktur än man tidigare trott. Det visar en ny studie av en forskargrupp vid Uppsala universitet som publiceras i nätupplagan av tidskriften Genome Research. Studien visar bland annat att det behövs mer forskning på olika organismer för att förstå eukaryota cellers grundläggande mekanismer.

Forskarna har använt sig av fissionsjäst, som ofta används som modellorganism för att undersöka fundamentala cellulära processer i eukaryota celler. I dessa celler är arvsmassan packad i form av så kallade nukleosomer, där DNA virats runt en kärna av histonproteiner. Tillsammans bildar DNA och proteiner komplex som kallas kromatin. Vid alla processer i cellen där DNA:t måste vara tillgängligt, till exempel vid uttryck av gener, sker förändringar i kromatinstrukturen. Det beror dels på att nukleosomernas positioner förändras, dels på att histonerna modifieras.

Forskargruppen vid Uppsala universitet har undersökt förändringar i kromatinet genom att stoppa fissionsjästens tillgång till kväve, en viktig näringskälla. Den här behandlingen påverkar uttrycket av många gener.

- Vi såg att en stor andel av nukleosomerna lossnar från de gener som slås på. En annan intressant upptäckt är att vissa av de gener som blir kraftigt uppreglerade ligger tillsamman i grupper på kromosomen, och att dessa gener förlorar en särskilt stor andel av sina nukleosomer, berättar Pernilla Bjerling vid institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi som lett studien.

Tidigare har liknade studier som gjorts på vinjäst, en annan modellorganism, visat på mycket mindre skillnader i nukleosomtäthet före och efter behandling.

- Vår studie pekar på att man inte kan dra generella slutsatser om förändringar i kromatinstrukturen genom att bara studera vinjäst. Fler studier behövs i olika eukaryota organismer. Det handlar om att förstå grundläggande cellulära mekanismer, säger Pernilla Bjerling.

Forskargruppen kommer nu att gå vidare med att försöka förstå processen i mer detalj – hur den regleras, varför den sker och vilka av cellens verktyg som utför jobbet.

- Studien är framför allt viktig ur grundforskningssynpunkt. Genuttryck är en av de viktigaste biologiska processerna, eftersom det är genprodukterna som formar alla organismer. Dessutom är det viktigt för att förstå sjukdomar som cancer och diabetes, där förändringar i kromatinet leder till förändringar i genutryck som ofta bidrar till sjukdomen, säger Pernilla Bjerling.

Läs artikeln i Genome Research.

För mer information, kontakta Pernilla Bjerling, 018-471 66 52, 073-593 26 80 , e-post: pernilla.bjerling@imbim.uu.se