Studien, publicerad i tidskriften Nature Genetics, leddes av UCSF professor i biokemi och biofysik Davide Ruggero och postdoktor Daniele Raices. Forskarna använde en kombination av experimentella tekniker för att mäta tidpunkten för DNA-replikation och för att visualisera 3D-strukturen av gener i levande celler.
De fann att gener som replikerar tidigt i cellcykeln tenderar att vara lokaliserade i delar av kärnan som är mer tillgängliga för DNA-replikationsmaskineriet. Dessa gener tenderar också att ha en mer öppen och tillgänglig kromatinstruktur, vilket gör dem lättare att transkribera till RNA.
Däremot tenderar gener som replikerar sent i cellcykeln att vara lokaliserade i områden av kärnan som är mindre tillgängliga för DNA-replikationsmaskineriet. Dessa gener tenderar också att ha en mer kompakt och otillgänglig kromatinstruktur, vilket gör dem svårare att transkribera till RNA.
Forskarna tror att detta förhållande mellan DNA-replikationstid och genveckning kan vara viktigt för att reglera genuttryck. Genom att kontrollera tidpunkten för DNA-replikation kan celler kontrollera generernas tillgänglighet till transkriptionsmaskineriet och därmed kontrollera nivåerna av genuttryck.
Detta fynd kan ha viktiga konsekvenser för att förstå hur genomet är organiserat och reglerat, och för att utveckla nya behandlingar för sjukdomar orsakade av DNA-skador. Genom att till exempel rikta in sig på DNA-replikationsmaskineriet kan det vara möjligt att utveckla nya läkemedel som kan förebygga eller reparera DNA-skador och därmed förebygga eller behandla sjukdomar som cancer.
