Di truyền ngoài mã: Đổi chiều cơ chế bất thuật nghịch

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Người Việt có câu "Biết thì thưa thì thốt, không biết dựa cột mà nghe" để khuyên người ta chỉ nên nói nếu điều đó có lợi hơn là yên lặng. Trong sinh học tế bào, đa số các gene nằm ở trạng thái yên lặng và chỉ cất tiếng nói nếu ở một điều kiện nhất định. Trong nhiều năm, giới khoa học vẫn tin rằng các cơ chế bất hoạt gene (gene silencing) kiểu này thường không thuận nghịch hoặc không thì cũng là cực kỳ khó thay đổi. Một trong những cơ chế bất hoạt kiểu này là sử dụng các protein thuộc nhóm Polycomb.

Bài sử dụng đại ý và hình từ Richard S. Jones. Nature 450, 357-359

Trong hình, những phân tử DNA (xanh dương) quấn quanh các protein histone (những khối cầu màu nâu) tạo nên cấu trúc nucleosome, thành phần cơ bản của nhiễm sắc thể. A) Ở trạng thái nghỉ, phức hệ PRC2 với những protein nhóm Polycomb bám vào đoạn gene mục tiêu và gắn 3 gốc Methyl vào phân tử histone H3 tại vị trí lysine 27 (K27). Phức hệ PRC1 (cũng thuộc nhóm Polycomb) có ái lực đặc hiệu đối với những histone H3 đã methyl hóa bậc 3 tại K27. Do đó, PRC1 và có thể cùng một số protein polycomb khác đã ngăn cản quá trình phiên mã của gene mục tiêu khi bám chặt vào phân tử histone. B) 5 nghiên cứu gần đây [1 - 5] cho thấy quá trình bất hoạt gene này có thể phục hồi nhanh chóng với sự tham gia của phức hệ protein nhóm MLL với một trong 2 enzyme demethylase cơ chất histone là JMJD3 và UTX. Khi phức hệ MLL bám vào histone H3 đã bị methyl hóa tại K27 sẽ thay thế vị trí của PRC2. Enzyme JMJD3 hoặc UTX của MLL sẽ loại nhóm methyl của histone H3 và làm tách PRC1 ra khỏi histone. Điều này cho phép quá trình phiên mã của gene mục tiêu được diễn ra.

  1. Jepsen, K. et al. Nature 450, 415–419 (2007)
  2. Agger, K. et al. Nature 449, 731–734 (2007)
  3. Lee, M. G. et al. Science 318, 447–450 (2007)
  4. De Santa, F. et al. Cell 130, 1083–1094 (2007)
  5. Lan, F. et al. Nature 449, 689–694 (2007)