Forskare vid University of California, Berkeley, har gjort ett stort genombrott i vår förståelse av hur DNA är organiserat i cellen. Deras forskning, publicerad i tidskriften Nature, avslöjar att DNA inte bara är ett virrvarr av genetiskt material, utan snarare är organiserat i distinkta fack som kallas "topologiska associerande domäner" (TADs).
TADs är regioner av DNA som är fysiskt nära varandra och interagerar med varandra oftare än med andra delar av genomet. Denna organisation är viktig för att reglera genuttryck, eftersom den tillåter gener som finns inom samma TAD att lättare kommunicera med varandra.
Forskarna fann att TAD bildas genom interaktion mellan två proteiner, kohesin och CTCF. Cohesin är ett protein som håller ihop DNA, medan CTCF är ett protein som binder till specifika DNA-sekvenser och hjälper till att organisera genomet i loopar.
Upptäckten av TAD har viktiga konsekvenser för vår förståelse av hur gener regleras. Det tyder på att den rumsliga organisationen av DNA i cellen spelar en avgörande roll för att kontrollera vilka gener som uttrycks och när. Denna information kan leda till nya behandlingar för sjukdomar som orsakas av felreglering av genuttryck.
Utöver forskningen som beskrivs ovan, här är några andra nya upptäckter om DNA-organisation:
* DNA viks till en komplex tredimensionell struktur. Denna struktur är väsentlig för att DNA ska fungera korrekt, eftersom den tillåter gener att interagera med varandra och med proteiner som reglerar genuttryck.
* Organisationen av DNA är dynamisk. Det förändras som svar på miljöstimuli, såsom förändringar i temperatur eller tillgång på näringsämnen. Denna dynamiska organisation tillåter celler att snabbt anpassa sig till förändrade förhållanden.
* Organisationen av DNA är ärvd. Sättet som DNA är organiserat överförs från föräldrar till avkommor. Detta arv spelar en roll för att bestämma en individs risk för att utveckla vissa sjukdomar.
Studiet av DNA-organisation är ett snabbt växande område. När vår förståelse för DNA-organisation ökar kommer vi att få en bättre förståelse för hur gener regleras och hur sjukdomar utvecklas. Denna information kan leda till nya behandlingar för ett brett spektrum av sjukdomar, från cancer till neurodegenerativa sjukdomar.
