Vedcom sa podarilo odhaliť doteraz neznámy mechanizmus, ktorý kontroluje a ovplyvňuje fungovanie génov v bunke.
Zásadný vplyv má na expresiu génov, teda ich zapínanie a vypínanie. Objav môže prispieť k lepšiemu porozumeniu bunky i k liečbe onkologických, vírusových a neurodegeneratívnych ochorení.
Ako informovala česká Akadémia vied (AV ČR) na svojej stránke, výskum vedcov z Ústavu organickej chémie a biochémie AV ČR a z Baylor College of Medicine v USA uverejnil časopis Science.
Doteraz sa biológovia pri skúmaní vypínania či zapínania génov zameriavali väčšinou iba na úlohu jednotlivých proteínov.
„Zistili sme, že niektoré môžu regulovať expresiu génov tiež kolektívne, skladajú sa do väčších celkov, ide o koordinovanú spoluprácu,“ vysvetlil na stránke českej Akadémie vied Václav Veverka z Ústavu organickej chémie a biochémie AV ČR, jeden z hlavných vedcov medzinárodného vedeckého tímu.
Nová štúdia, podľa neho, nadviazala na predchádzajúci spoločný výskum Ústavu organickej chémie a biochémie AV ČR a Katolíckej univerzity v belgickej Lovani. Vedci sa v ňom zamerali na interakcie vybraných bielkovín v kontexte leukémie a infekcie HIV, najmä interakcie sprostredkované jedným typom proteínových domén označovaných ako TND (z angl. TFIIS N-terminal domain).
Teraz svoje skúmanie rozšírili a domény TND objavili aj v mnohých ďalších bielkovinách. „Našli sme ich všade, kam sme sa pozreli. Predovšetkým v zložitom sústrojí, ktoré reguluje predlžovanie reťazca RNA pri prepise z DNA. To je jeden z prvých krokov génovej expresie vo všetkých ľudských bunkách,“ spresnila hlavná autorka článku v časopise Science Kateřina Čermáková.
Dirigent bunky
Ako sa na stránke českej Akadémie vied uvádza, výskum ukázal, že všetky dôležité bielkovinové komplexy asistujúce pri procese predlžovania reťazca RNA obsahujú alebo sa viažu na TND domény.
Fungujú ako záchytná platforma pre ďalšie bielkoviny, predovšetkým pre krátke neštruktúrované úseky bielkovín známe ako TND interakčné motívy (TIM). O neštruktúrovanej oblasti bielkovín toho nie je veľa známe.
Ide o „temnú hmotu“ bunky, ktorá sa ťažko študuje. Aj preto sa vedci na TIM detailne zamerali.
„Neštruktúrovanú oblasť je možné si predstaviť ako vlákno, ktoré je na jednom konci voľné a divoko veje ako v prudkom vetre. Akonáhle narazí na správnu TND doménu z inej bielkoviny, okamžite sa k nej pevne privinie, aby ju držalo nablízku,“ ozrejmil na webe Av ČR štruktúrny biológ Václav Veverka.
Doteraz neznáme prepájanie neštruktúrovaných častí bielkovín s doménami TND zohráva zásadnú úlohu v počiatočných fázach génovej expresie. Významnú úlohu v predlžovaní reťazca RNA má bielkovina IWS1, ktorej vedci pripisovali druhoradú úlohu.
„Zistili sme, že práve vďaka TND-TIM interakciám táto bielkovina funguje v bunke ako dirigent, ktorý zrazu koordinuje aktivitu mnohých rôznych faktorov ovplyvňujúcich transkripciu, preto celý systém funguje v harmonickej súhre,“ priblížil Václav Veverka.
Objavený mechanizmus je kľúčový pre základné bunkové funkcie, zdravé fungovanie bunky. „Môže prispieť k lepšiemu porozumeniu ochorení, pri ktorých dochádza k narušeniu expresie génov. Neštruktúrované oblasti bielkovín môžu predstavovať nový dôležitý cieľ pre lepšiu liečbu týchto chorôb,“ zhrnuli vedci na portáli českej Akadémie vied.