Team opdager forholdet mellem DNA-replikationstidspunkt og hvordan gener foldes ind i 3D-strukturer inde i cellekernen

Et team af forskere ved University of California, San Francisco (UCSF) har opdaget et nyt forhold mellem tidspunktet for DNA-replikation og hvordan gener foldes ind i 3D-strukturer inde i cellekernen. Dette fund kan have vigtige konsekvenser for forståelsen af, hvordan genomet er organiseret og reguleret, og for at udvikle nye behandlinger for sygdomme forårsaget af DNA-skader.

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics, blev ledet af UCSF-professor i biokemi og biofysik Davide Ruggero og postdoc-stipendiat Daniele Raices. Forskerne brugte en kombination af eksperimentelle teknikker til at måle tidspunktet for DNA-replikation og til at visualisere 3D-strukturen af ​​gener i levende celler.

De fandt ud af, at gener, der replikerer tidligt i cellecyklussen, har tendens til at være placeret i områder af kernen, der er mere tilgængelige for DNA-replikationsmaskineriet. Disse gener har også en tendens til at have en mere åben og tilgængelig kromatinstruktur, hvilket gør dem nemmere at transkribere til RNA.

I modsætning hertil har gener, der replikerer sent i cellecyklussen, tendens til at være placeret i områder af kernen, der er mindre tilgængelige for DNA-replikationsmaskineriet. Disse gener har også en tendens til at have en mere kompakt og utilgængelig kromatinstruktur, hvilket gør dem sværere at transskribere til RNA.

Forskerne mener, at dette forhold mellem DNA-replikationstidspunkt og genfoldning kan være vigtigt for at regulere genekspression. Ved at kontrollere tidspunktet for DNA-replikation kan celler kontrollere genernes tilgængelighed til transkriptionsmaskineriet og dermed kontrollere niveauerne af genekspression.

Dette fund kan have vigtige konsekvenser for forståelsen af, hvordan genomet er organiseret og reguleret, og for at udvikle nye behandlinger for sygdomme forårsaget af DNA-skader. For eksempel kan det ved at målrette DNA-replikationsmaskineriet være muligt at udvikle nye lægemidler, der kan forebygge eller reparere DNA-skader og dermed forebygge eller behandle sygdomme som kræft.