• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  Science >> Scienza >  >> Biologia
    I ricercatori decifrano come un enzima modifica il materiale genetico nel nucleo della cellula
    Un semplice modello spiega qualitativamente le osservazioni sperimentali. a, ISWI possiede due domini che interagiscono con i nucleosomi, che possono collegare i nucleosomi vicini nella densa cromatina. b, Rappresentazione di una simulazione di dinamica molecolare di ISWI FRAP in un condensato di cromatina. c A sinistra:tracce medie di ISWI FRAP in diverse condizioni nucleotidiche con s.d. derivato da tre repliche. A destra:costanti di velocità delle tracce FRAP simulate. d, Rappresentazione di esperimenti di fusione simulati. e, Simulazioni di tre eventi di fusione indipendenti per ciascuna condizione nucleotidica. A sinistra:tracce di fusione medie con sd A destra:velocità relative di fusione delle tracce simulate. Credito:Biologia strutturale e molecolare della natura (2024). DOI:10.1038/s41594-024-01290-x

    All'interno del nucleo cellulare, la molecola di DNA si trova in un complesso DNA-proteina densamente concentrato noto come cromatina. Qui il DNA è avvolto attorno a un nucleo di proteine ​​istoniche e densamente impacchettato per formare nucleosomi. La struttura dei nucleosomi determina quali geni sono accessibili e attivi e svolge quindi un ruolo importante nella regolazione genetica. Per rispondere ai segnali metabolici, alle mutate condizioni ambientali e ai processi di sviluppo, i nucleosomi devono subire ripetute modifiche dinamiche con l'aiuto di enzimi.

    Un team guidato dal professor Johannes Stigler del Gene Center di Monaco della LMU in collaborazione con Felix Müller-Planitz (TU di Dresda) ha ora condotto studi per studiare come un minuscolo enzima che modifica la cromatina chiamato ISWI rimane mobile nonostante il materiale densamente imballato nel nucleo della cellula e è in grado di riorganizzare efficacemente i nucleosomi.

    Il lavoro è pubblicato sulla rivista Nature Structural &Molecular Biology .

    I ricercatori sono stati in grado di dimostrare che l'enzima consuma ATP, la valuta energetica della cellula, non solo per la sua attività enzimatica, ma anche per navigare attraverso il nucleo cellulare e per evitare che la cromatina diventi troppo rigida.

    "Il movimento dell'ISWI attraverso lo spazio densamente riempito di cromatina è alimentato dall'ATP. Man mano che procede, continua ad agganciarsi alternativamente a diversi siti di legame sui nucleosomi. Confrontiamo questo movimento con quello di una scimmia che oscilla da un ramo all'altro", afferma Stigler.

    Secondo i ricercatori, la decifrazione di questi processi potrebbe fornire informazioni su come i difetti contribuiscono alle malattie e potrebbe persino aprire nuove strade terapeutiche.

    Ulteriori informazioni: Petra Vizjak et al, ISWI catalizza lo scorrimento dei nucleosomi in array di nucleosomi condensati, Biologia strutturale e molecolare naturale (2024). DOI:10.1038/s41594-024-01290-x

    Informazioni sul giornale: Biologia strutturale e molecolare della natura

    Fornito dall'Università Ludwig Maximilian di Monaco




    © Scienza https://it.scienceaq.com