Genetik Bilgiye Erişmede ‘Asidik Yama’ Etkisi
Kromatini yeniden modelleyen sistemler -hücre çekirdeğindeki DNA-protein kompleksini saran ve açan protein makineleri- replikasyon, rekombinasyon ve gen transkripsiyonu ve baskılanması gibi kritik öneme sahip hücresel prosesler için gerekli ve güçlü düzenleyicilerdir. Nature dergisinde yayınladıkları çalışmada, Princeton Üniversitesi’nde bir grup araştırmacı, ISWI olarak adlandırılan ATP’ye bağlı kromatini yeniden modelleyici bir sınıfın genetik bilgiye erişimi nasıl sağladığını detaylarıyla açıkladı.
Kromatinin yeniden modellenmesi için “asidik yama” olarak bilinen nükleozomun yapısal bir özelliğini kullanan araştırmacılar, nükleozomun kromatinin başlıca yapısal alt birimi olduğunu ve sıklıkla makaranın etrafına sarılı ipliğe benzetildiğini kaydetti.
Çalışmanın başyazarı Geoffrey Dann’in (Princeton Üniversitesi, Moleküler Biyoloji Bölümü) açıklamasına göre asidik yama, nükleozom diskinin her yüzünde bulunan negatif yüklü bir yüzeye sahip olup iki farklı histon proteini (H2A ve H2B) içeren çeşitli aminoasitlerden oluşmuştur. Histon proteinleri genel olarak oldukça pozitif yüklüdür, bu durum da nükleozomun negatif yüklü asidik yama bölgesini çok özel kılar. Yazarın bir diğer ifadesine göre de asidik yama tanımı, daha önce kromatinin yeniden modellenmesinde kullanılmamıştır.
ISWI yeniden modelleyicilerin nükleozomlarla yaygın olarak etkileştiği bilindiği için araştırmacılar, nükleozomlar içine gömülü olan histon proteinleri üzerinde kimyasal modifikasyonlar şeklinde oluşturulan sinyallerin yeniden modelleyicilerle nükleozomun hareket etmesi için iletişime geçtiği hipotezini kurdu. İlaç keşfinde sıklıkla kullanılan deneme prosesi-yüksek verimli tarama teknolojisi- yardımıyla araştırmacılar varsayımlarını kolaylıkla test etmek için on binlerce biyokimyasal ölçümü gerçekleştirme imkanı buldu. Ayrıca, Dann, kromatin modifikasyonlarının in vivo ortamda bilinen sayısının astronomik düzeylerde olduğunu belirtti.
Dann, “Asidik yamaya yakın tarafta olan histon proteinleri üzerinde etkili bazı kimyasal modifikasyonlar ayrıca, ISWI yeniden modelleme aktivitesini arttırma ya da inhibe etme özelliğine sahiptir. Diğer bir grup proteinin de kromatinle etkileşiminde asidik yamanın rol oyanadığı bilinmektedir. Ek olarak biz, bu proteinlerin çoğunun biyokimyasının bu modifikasyonlardan etkilendiğini bulduk. İlginç olan, test edilen her proteinin bu modifikasyonlara karşı kendi cevabı vardı. ”
Yüksek verimli tarama teknolojisi yöntemi ayrıca, ISWI düzenlemesinin daha iyi anlaşılmasına yönelik ilerideki çalışmalara ışık tutacak nitelikte geniş bir veri kütüphanesi oluşumuna imkan sağladı. Bu çalışmanın, ISWI yeniden modelleme çalışmalarına kromatin modifikasyonlarının çeşitli formlarıyla birlikte yeni düzenleyici girdileri hedef alan muazzam miktarda veri ürettiğini belirten Dann, uzun vadedeki amaçlarının diğer çalışmalarda, bu veri kaynağını kullanarak kromatin modifikasyonlarının ISWI yeniden modellemesini nasıl etkilediğini ve modelleyicilerin hücrede ne şekilde rol oynadığını tespit etmek olduğunu ifade etti.
Dann, ” Bulgular, hücre moleküler repertuarında kromatini yeniden modelleme araçları için yeni bir model oluşturabilir ve kanser tedavisi ile ilgili araştırmalarda yarar sağlayabilir. Ayrıca, asidik yamadaki mutasyonların bazı kanser tiplerinde oluştuğunun bilinmesi kromatin biyolojisinde asidik yamanın önemini vurgular.”
Kaynak: princeton.edu
