Erkenntnisse über das Protein, das im menschlichen Genom Schleifen bildet

Cohesin ist ein Protein, das einen ringförmigen Komplex bildet, der die DNA-Molekülform umhüllt und verändert. Es bewegt sich durch die DNA und erzeugt spezifische Schleifen im genetischen Material, die die Architektur des Genoms und die Genexpression bestimmen. Einige Mutationen in den Genen des Kohäsionskomplexes sind für seltene Erkrankungen (Kohäsinopathien) wie das Cornelia-de-Lange-Syndrom (SCdL) oder das Roberts-Syndrom verantwortlich, die mehrere Organe betreffen und Fehlbildungen während der Entwicklung verursachen. Allerdings ist es immer noch eine wissenschaftliche Herausforderung in der Molekularbiologie, zu entschlüsseln, wie Kohäsine funktionieren, wie sie sich in bestimmten Bereichen des Genoms befinden und welche Rolle sie bei der DNA-Kontrollaktivität spielen. Jetzt widmet die Zeitschrift Nucleic Acids Research ihr Titelbild einer Studie, die eine neue Sichtweise auf das Verständnis eröffnet, wie der Kohäsionskomplex an die Chromatinstruktur koppeln und die Expression der Gene verändern kann, die Kohäsinopathien verursachen. An der Studie nehmen Teams unter der Leitung von Professorin Eva Estébanez-Perpián von der Fakultät für Biologie und dem Institut für Biomedizin (IBUB) der UB – mit Hauptsitz im Barcelona Science Park (PCB) – sowie den Experten Gordon L. Hager von den National Institutes of Health (NIH) in Bethesda (USA) und Frank Dequiedt von der Universität Lüttich teil (Belgien). Das Protein, das Schleifen im menschlichen Genom bildet Das Protein, das die Faltung des Genoms in DNA-Schleifen ermöglicht, besteht aus vier Untereinheiten. „Bisher haben Forscher 25 Proteine ​​beschrieben, die diese Untereinheiten und ihre biologische Funktion regulieren“, sagt er. bemerkt Professor Estébanez-Perpiñá, der ein Team leitet, das innerhalb der Forschungsgruppe vom UB-Lehrstuhl für Seltene Krankheiten an der Fakultät für Biologie der UB unter der Leitung von Professor Marisol Montolio aufgebaut wird. „In menschlichen Zellen werden zwei unterschiedliche Kohäsin-Isoformen gefunden, die sich in die als STAG bekannte Untereinheit differenzieren.“ Daher wurden STAG-1-Kohäsin und STAG-2-Kohäsin beschrieben. „Diese Isoformen unterscheiden sich in der Zusammensetzung der SMC1-, SMC3- und SCC1/RAD21-Untereinheiten“, sagt er. bemerkt der Forscher, Mitglied der Abteilung für Molekulare Biochemie und Biomedizin der Fakultät für Biologie. Frühere Studien hatten beschrieben, wie das NIPBL-Protein (Cohesion Loading Factor), das an das MAU2-Protein gebunden ist, es der Kohäsion ermöglicht, sich an bestimmte Punkte auf der DNA zu binden, die als Gen-Enhancer bekannt sind. Bei diesen Genomregionen handelt es sich um DNA-Sequenzen, in denen die Bindung an Transkriptionsfaktoren, beispielsweise Mitglieder der Kernrezeptor-Superfamilie, stattfindet. In diesem Artikel wird nun enthüllt, wie das NIPBL-Protein sowohl mit dem MAU2-Protein als auch mit dem Glukokortikoidrezeptor (GR) interagiert, einem Transkriptionsfaktor der Kernrezeptor-Superfamilie, der für Zellfunktionen essentiell ist. „Dieser ternäre NIPBL-MAU2-GR-Komplex moduliert die Transkription, da er die Interaktion des Glukokortikoidrezeptors (GR) mit NIPBL und MAU2, dem Kohäsionsladefaktor, erleichtert.“