Hoe cellen gen-uitschakeling onder controle houden

Hoe cellen gen-uitschakeling onder controle houden

Lang nagedacht over 'schroot', zijn niet-coderende RNA's naar voren gekomen als belangrijke regulatoren van diverse cellulaire processen, waaronder het tot zwijgen brengen van genen. Werkend in gist hebben onderzoekers van de Bühler-groep meer dan 20 mutaties geïdentificeerd die RNA-gemedieerde gen-uitschakeling mogelijk maken. De bevindingen zouden ons begrip van de factoren die gen-uitschakeling in toom houden, kunnen verbeteren.

In plaats van de basis te vormen voor een eiwit, voeren niet-coderende RNA-moleculen specifieke activiteiten uit in cellen: samen met andere factoren kunnen sommige niet-coderende RNA's enzymen rekruteren die specifieke chemische groepen - of epigenetische tags - aan het DNA-molecuul toevoegen. Deze epigenetische modificaties resulteren doorgaans in het tot zwijgen brengen van doelgenen.

Yukiko Shimada, een onderzoeker in de groep van Marc Bühler, en haar collega's gebruiken gegevens die zijn verkregen door een combinatie van genetische screening en sequencing van het hele genoom en identificeerden meer dan 20 mutaties in gistgenen die betrokken zijn bij verschillende processen, waaronder de regulatie van DNA-transcriptie en de post-translationele modificatie van eiwitten. De mutaties lijken RNA-gemedieerde epigenetische genuitschakeling mogelijk te maken in de splijtingsgist Schizosaccharomyces pombe.

De bevindingen, gepubliceerd in PLOS Genetics, suggereren dat genetische veranderingen gewoonlijk voorafgaan aan RNA-gemedieerde epigenetische genuitschakeling in splijtingsgist. Dit zou in overeenstemming zijn met het proces van biologische 'bet-hedging', waarbij micro-organismen hun gezondheid en fitheid verbeteren bij onzekere of veeleisende problemen door hun gezondheid en fitheid in gevaar te brengen bij reguliere problemen. S. pombe kan "zijn weddenschappen afdekken" door een silencing te krijgen, waardoor anomalie zich kan aanpassen aan een steeds veranderende omgeving, beweren de wetenschappers.