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DNAは肝臓中に着実に移動し、細胞に強力なハウスキーピングシステムを提供します。

クロマチンの揺れ運動は、DNA量と核容量の増加にもかかわらず、肝臓の間に定常状態を維持します。 提供:志織飯田&鈴弘前島、国立遺伝研究所、ROIS

日本の研究者らは、ヒト細胞内の局所的なDNA移動が細胞が成長し、細胞分裂のためにDNAを複製する肝臓全体にわたって一定に保たれることを発見した。 この研究は、この定常状態のDNA運動が、細胞が肝臓中に同様の環境でハウスキーピング操作を実行できることを示唆しています。


国立遺伝学研究所(National Institute of Genetics, ROIS)の前島和宏(Kazuhiro Maeshima)教授が率いるチームは6月3日 科学の発展

細胞の核内に収まるように、DNAはクロマチンで組織化され、ここでDNA鎖はスプールの周りの糸のようにヒストンタンパク質群の周囲を包み、ヌクレオソームとして知られる構造を形成する。 その後、ヌクレオソームははるかに密な構造に折り畳まれ、クロマチンを形成することができます。 以前の研究によると、クロマチンは生きている細胞で絶えず揺れています。

ゲノムDNAが2倍になり、核が大きくなる細胞周期(すなわち、G1、S、G2段階)が進行するにつれて、クロマチンを取り巻く核環境が急激に変化します。 三島にある国立遺伝研究所のMaeshimaと仲間たちは、次のような質問をしました。 肝臓の間にクロマチンの挙動はどのように変わるのですか?

Maeshimaのグループは、約1秒という非常に短い時間、生細胞内の個々のヌクレオソームの挙動を観察するために高解像度の光学顕微鏡技術を使用しました。

個々のヌクレオソーム(白い点)の揺れの動きは、G1(左)とG2段階(右)の間で似ています。 提供:志織飯田&鈴弘前島、国立遺伝研究所、ROIS

Maeshimaおよび同僚は、ゲノムDNAがDNA複製によって2倍になり、核が成長しても局所的なクロマチン運動が期間中一定に保たれることを明らかにしました。 研究者たちはまた、複製のない核成長がクロマチンの定常状態運動に影響を与えないことを示しました。 したがって、局所的なクロマチン運動は、肝臓の間のこれらの核の変化とは無関係である。

最初の著者であるShiori Iidaは、「正常な状態運動は、細胞が同様の核環境でRNA転写やDNA複製などのルーチンを実行できるようにするため、これは重要な発見」と述べました。 「局所クロマチン運動は、標的検索または機械募集のためのゲノムDNAのアクセシビリティを制御できます。

Maeshima氏は、「細胞は、他の多くの操作のうち、DNA損傷に応答して一時的な操作を行うために、定常状態でクロマチン運動を一時的に変更することができる」と述べた。 彼と彼のチームは、DNAの動きがどのように調節されるか、制御プロセスにどのタンパク質が関与するのか、そして細胞分裂中にDNAがどのように行動するかをさらに探索することを目指しています。 Maeshimaは、「私たちの究極の目標は、細胞内のヒトゲノムDNAがその中の遺伝情報を読むためにどのように行動するのかを理解することです」と述べました。


遺伝子転写機がDNAの動きを制限するという研究結果が出てきた。


追加情報:
Shiori Iida et al, 単一ヌクレオソームイメージングは​​、生きているヒト細胞における肝臓クロマチンの定常状態運動を示す。 科学の発展 (2022). DOI:10.1126/sciadv.abn5626www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn5626

情報システム研究員提供

召喚:DNAは肝臓中に着実に移動し、細胞に強力なハウスキーピングシステム(2022、6月3日)を提供します。

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Omori Yoshiaki

ミュージックホリック。フードエバンジェリスト。学生。認定エクスプローラー。受賞歴のあるウェブエキスパート。」

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