Vielfalt ist gut, vor allem, wenn es um die Antikörper. Es ist lange bekannt, dass ein gene assembly Prozess, der als V(D)J-Rekombination ermöglicht unser Immunsystem mix and match-bits des genetischen Codes, Generierung neuer Antikörper zu erobern, die neu aufgetretenen Bedrohungen. Aber wie diese gen-Segmente, die zusammen kommen, um aufgetrennt hat ein Geheimnis gewesen. Eine neue Studie, die in der Natur liefert die Antwort.
Unsere DNA-Strängen organisiert sind, zusammen mit bestimmten Proteinen, die in einer Verpackung chromatin genannt, enthält mehrere Schlaufen. Wenn eine Zelle benötigt, um zu bauen ein bestimmtes protein, das chromatin loops bringen zwei relativ weit entfernte DNA-Segmente in unmittelbarer Nähe, so dass Sie zusammen arbeiten können. Viele von diese Schleifen sind an einem festen Ort, aber die Zellen können manchmal neu anordnen, Schleifen oder neue loops, wenn Sie Sie benötigen, um — vor allem, Krebszellen und Zellen des Immunsystems.
Die neue Forschung, geführt von Frederick Alt, PhD, Direktor des Programms in der Zellulären und Molekularen Medizin (PCMM) am Boston Children ‚ s Hospital, zeigt exquisite detail, wie unser Immunsystem B-Zellen nutzen die loop-Bildung-Prozess für die Herstellung neuer Arten von Antikörpern.
Scan-loops bilden
Ein paar Enzyme, sogenannte RAG1 und RAG2, die die Forscher zeigen, paar mit Mechanismen, die bei der Herstellung der chromatin-loops startet den ersten Schritt des V(D)J-Rekombination, — Eintritt in die D-und J-Segmente. Die RAG 1/2 komplexe erste bindet eine Website, auf der ein Antikörper-gen, bekannt als die „Rekombination center.“ Da die DNA-scrolls-Vergangenheit, während der Prozess der loop-formation („Extrudieren“), die RAG komplexen scans für die D-und J-Segmente der Zelle verbinden wollen. Andere Faktoren, die dann behindern die extrusion, wobei die Scroll-DNA bei der Rekombination Zentrum, so dass RAG Zugriff auf die gewünschten Segmente.
„Die Schleife Extrusionsprozess wird genutzt von Antikörper-gen-loci, um richtig zu präsentieren Substrat-gen-Segmente an den RAG-Komplex für die V(D)J-Rekombination“, sagt Alt.
Während viele der hard-wired chromatin-Schleifen gebildet und verankert durch einen Faktor bekannt als CTCF, die Alt-lab zeigt, dass andere Faktoren beteiligt sind, die in dynamischen Situationen, wie Antikörper-Bildung, erfordern neue loops on-the-fly. Die Studie legt auch die Rolle eines proteins namens cohesin in der Fahrt in der loop-extrusion/RAG scan-Vorgang.
„Während diese Ergebnisse wurden im Rahmen der V(D)J-Rekombination in der Antikörper-Bildung, welche Auswirkungen Sie auf Prozesse, die beteiligt sein könnte in der Genregulation im Allgemeinen mehr“, sagt Alt.
Yu Zhang, PhD, von der PCMM war die Studie der erste Autor. Sie ist jetzt an der Western Michigan University Homer Stürmer M. D. an der School of Medicine. Die Arbeit wurde unterstützt von dem Howard Hughes Medical Institute.