Osaka, Japonia – Podczas tworzenia programu komputerowego błędy w kodzie mogą wprowadzić błędy do oprogramowania. Podobnie błędy w kodzie genetycznym naszego ciała, DNA, które jest przechowywane w strukturach zwanych chromosomami, mogą powodować mutacje w ciele. Mutacje te są przyczyną wielu śmiertelnych chorób – w tym raka. Teraz naukowcy z Japonii rzucili nowe światło na szczególny rodzaj mutacji genetycznej: całkowitą rearanżację chromosomów (GCR).

W nowym badaniu opublikowanym w Biologia komunikacjiwieloinstytucjonalny zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Osace przeanalizował drożdże rozszczepienia, aby zidentyfikować dwa kluczowe geny zaangażowane w proces GCR.

Naukowcy byli szczególnie zainteresowani centromerem, regionem ważnym dla separacji chromosomów podczas podziału komórki. Centromer zawiera powtarzające się sekwencje DNA, a wiadomo, że GCR występuje w obszarach, w których powtarzają się sekwencje DNA. Rad51 jest kluczowym enzymem biorącym udział w rekombinacji DNA, który wymienia materiał genetyczny. Jednak w przeciwieństwie do tego, czego można się spodziewać, Rad51 raczej hamuje niż promuje GCR w centromerze. Jest zagadkowe, w jaki sposób GCR występują przy użyciu powtórzenia centromeru.

„Aby znaleźć geny zaangażowane w występowanie GCR, wprowadziliśmy mutacje do drożdży pozbawionych Rad51, które wykazują podwyższony poziom GCR” – mówi starszy autor Takuro Nakagawa. „Szukaliśmy komórek, które wykazywały obniżony poziom GCR i stwierdziliśmy, że komórki z mutacjami w genach Srr1 i Skb1 miały mniej GCR, co sugeruje, że te geny odgrywają rolę w występowaniu GCR”.

Następnie naukowcy usunęli geny Srr1 i Skb1 z drożdży pozbawionych Rad51 i ocenili występowanie GCR. Komórki pozbawione Srr1 i komórki pozbawione Skb1 wykazywały zmniejszone wskaźniki GCR; komórki pozbawione obu genów wykazywały jeszcze niższe wskaźniki GCR.

„Nasza analiza wykazała, że ​​Srr1 i Skb1 biorą udział w tworzeniu izochromosomów, rodzaju mutacji strukturalnej w chromosomie” – mówi główny autor badania Piyusha Mongia. „Utrata Srr1 lub Skb1 doprowadziła do znacznego zmniejszenia liczby występujących izochromosomów”.

Odkrycia zespołu badawczego stanowią ważny krok w kierunku zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw GCR w centromerze. Ponieważ GCR są zaangażowane w kilka chorób genetycznych, w tym raka, zrozumienie procesu powstawania GCR może zwiększyć naszą zdolność do leczenia niektórych chorób genetycznych.

###

Artykuł „Drożdże rozszczepienia Srr1 i Skb1 promują tworzenie izochromosomów w centromerze” zostanie opublikowany w Biologia komunikacji w DOI:

O Uniwersytecie w Osace

Uniwersytet w Osace został założony w 1931 roku jako jeden z siedmiu cesarskich uniwersytetów Japonii i jest obecnie jednym z wiodących kompleksowych uniwersytetów w Japonii o szerokim spektrum dyscyplinarnym. Ta siła jest połączona z wyjątkowym dążeniem do innowacji, które rozciąga się na cały proces naukowy, od badań podstawowych po tworzenie stosowanych technologii o pozytywnych skutkach ekonomicznych. Jego zaangażowanie w innowacje zostało docenione w Japonii i na całym świecie, otrzymując tytuł najbardziej innowacyjnego uniwersytetu w Japonii w 2015 r. (Reuters 2015 Top 100) i jedną z najbardziej innowacyjnych instytucji na świecie w 2017 r. (Innovative Universities and the Nature Index Innovation 2017) . Teraz Uniwersytet w Osace wykorzystuje swoją rolę jako Wyznaczona Krajowa Korporacja Uniwersytecka wybrana przez Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii, aby przyczynić się do innowacji na rzecz dobrobytu ludzi, zrównoważonego rozwoju społeczeństwa i transformacji społecznej.

Strona internetowa: