Ein Team von Forschern am IRCM unter der Leitung von François Robert, PhD, deckte eine entscheidende Rolle für zwei Proteine in der Chromatinstruktur auf. Ihr kürzlich in der Fachzeitschrift Molecular Cell veröffentlichter Durchbruch hilft zu erklären, wie DNA in unseren Zellen organisiert ist. Diese Entdeckung könnte zu einem besseren Verständnis der Ursachen bestimmter Krebsarten wie Lymphome führen.
Dr. Robert und sein Team untersuchen Chromatin, die aus DNA und Proteinen bestehende Struktur, aus der Chromosomen bestehen. Seine Hauptaufgabe besteht darin, DNA-Moleküle, die alle Gene des Organismus enth alten, in den Zellkern zu packen, der ungefähr 20.000 Mal kleiner ist als die DNA selbst.
"Diese extreme Verdichtung wird durch Proteine namens Histone ermöglicht, die die DNA verdichten, ähnlich wie ein Faden um eine Spule gewickelt wird", erklärt Dr. Robert, Direktor der Forschungseinheit Chromatin and Genomic Expression am IRCM. "Die Aufrechterh altung einer geeigneten Chromatinstruktur ist für eine normale Entwicklung unerlässlich, und es überrascht nicht, dass Defekte in Chromatinkomponenten zu mehreren Krankheiten führen können."
Chromatin ist sorgfältig so organisiert, dass die Gene für die verschiedenen Proteine "zugänglich" bleiben, die für die Genexpression oder die Interpretation der in der DNA gespeicherten genetischen Information erforderlich sind. Chromatin versorgt den Organismus daher mit einer weiteren Informationsschicht, die als epigenetische Information bezeichnet wird und teilweise durch spezialisierte Histone, sogenannte Histonvarianten, verfügbar gemacht wird.
"In unserem Labor untersuchen wir eine solche Histonvariante namens H2A. Z", sagt Célia Jeronimo, PhD, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Dr. Roberts Labor und Erstautor der Studie. "H2A. Z befindet sich in bestimmten Regionen des Gens, die als Promotoren bezeichnet werden und an der Kontrolle der Genexpression beteiligt sind. Es ist bekannt, dass H2A. Z für die ordnungsgemäße Funktion von Promotoren erforderlich ist."
"Bei dieser Studie entdeckten wir, dass zwei weitere Proteine (FACT und Spt6) eine wichtige Rolle bei der Lokalisierung von H2A. Z spielen", fügt Dr. Jeronimo hinzu. „Tatsächlich fanden wir heraus, dass diese Proteine wesentlich sind, um eine Anhäufung von H2A. Z in ungeeigneten Regionen des Gens zu verhindern, was zu einer desorganisierten Chromatinstruktur führt.“
Die Studie zeigt auch, dass die Hemmung der unangemessenen Positionierung von H2A. Z entscheidend ist, um Genexpressionsdefekte zu verhindern, die als "kryptische Transkription" bezeichnet werden.
"Unangemessene H2A. Z-Lokalisierung wurde bereits früher in Krebszellen beobachtet, aber über die Folgen dieses Phänomens war wenig bekannt", sagt Dr. Robert.„Obwohl unsere Studie in Hefezellen durchgeführt wurde, deutet sie darauf hin, dass eine Fehllokalisierung von H2A. Z bei einigen Krebsarten wie Lymphomen zu einer kryptischen Transkription führen kann, und dies kann zur Krankheit beitragen. Unser nächster Schritt ist daher die Untersuchung der möglichen Rolle von H2A. Z und den damit verbundenen Defekten der Genexpression in Krebszellen."
