Wewnątrz jądra komórkowego cząsteczka DNA znajduje się w gęsto upakowanym kompleksie DNA-białko, znanym jako chromatyna. Tutaj DNA jest owinięty wokół rdzenia białek histonowych i gęsto upakowany, tworząc nukleosomy. Struktura nukleosomów określa, które geny są dostępne i aktywne, dlatego odgrywa ważną rolę w regulacji genów. Aby odpowiedzieć na sygnały metaboliczne, zmienione warunki środowiskowe i procesy rozwojowe, nukleosomy muszą podlegać powtarzającym się dynamicznym modyfikacjom za pomocą enzymów.

Zespół kierowany przez profesora Johannesa Stiglera z Gene Center Monachium przy LMU we współpracy z Felixem Müller-Planitz (TU Dresden) przeprowadził obecnie badania w celu zbadania, w jaki sposób malutki enzym modyfikujący chromatynę zwany ISWI pozostaje mobilny pomimo gęsto upakowanego materiału w jądrze komórkowym i jest w stanie skutecznie zmieniać układ nukleosomów.

Praca publikowana jest w czasopiśmie Przyroda Biologia strukturalna i molekularna.

Naukowcom udało się wykazać, że enzym zużywa ATP – walutę energetyczną komórki – nie tylko ze względu na swoją aktywność enzymatyczną, ale także do poruszania się po jądrze komórkowym i zapobiegania nadmiernej sztywności chromatyny.

„Ruch ISWI przez przestrzeń gęsto wypełnioną chromatyną jest napędzany przez ATP. W miarę postępu łączy się on naprzemiennie z różnymi miejscami wiązania na nukleosomach. Porównujemy ten ruch z ruchem małpy skaczącej z gałęzi na gałąź” – mówi Stigler.

Zdaniem naukowców rozszyfrowanie tych procesów może dostarczyć wiedzy na temat tego, w jaki sposób defekty przyczyniają się do chorób, a nawet otworzyć nowe możliwości terapeutyczne.