Elementi di DNA mobili possono disturbare l'espressione genica e causare biologici variazione, spettacoli di studio

Aprile 1, 2016 Admin Salute 0 8
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I numerosi pezzi brevi di DNA cellulare che esistono nel genoma possono contribuire a significative differenze biologiche tra i lignaggi di topi, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori presso l'Ohio State University Comprehensive Cancer Center - Arthur G. James Cancer Hospital e Richard J . Solove Research Institute (OSUCCC - James).

Le parti mobili del DNA sono chiamati trasposoni o "saltare geni" perché possono spostarsi da una posizione cromosomica ad un'altra. A differenza dei virus, non sono infettive e non si muovono da una cella all'altra. Essi hanno accumulato nel corso del tempo nel genoma di entrambi i topi e gli esseri umani e ora costituiscono circa la metà del DNA genomico in entrambi.

Per questo studio, i ricercatori mappate le posizioni genomiche di alcuni trasposoni chiamati retrovirus endogeni (ERVs) in ceppi diversi di topo. Hanno confrontato i diversi ceppi di imparare ERVs potrebbe influenzare l'espressione genica. Essi hanno scoperto che ERVs può alterare in maniera significativa l'espressione genica prematuramente arrestare la trascrizione genica, anche quando il ERV si trova più di 12 mila paia di basi di distanza nello stesso cromosoma. Hanno anche scoperto che l'influenza dirompente è influenzato dal genere del genitore che ha fornito l'ERV.




Lo studio è pubblicato online sulla rivista Genome Research.

"Questi risultati aggiungono un nuovo angolo interessante alla nostra comprensione dei meccanismi fondamentali della variazione naturale e biologia umana, e, eventualmente, il cancro e altre malattie", spiega investigatore principale Dr. David E. Symer, assistente professore di virologia molecolare, immunologia e genetica medica e un membro del Genetics Programma cancro umano al OSUCCC - James.

"Abbiamo dimostrato che l'espressione del gene può essere influenzata fortemente da un trasposone situata a una certa distanza dal luogo di arresto prematuro -. Fino a molte migliaia di paia di basi di distanza nel DNA genomico Abbiamo anche scoperto che l'espressione genica è influenzata dal fatto che il ERV è stato ereditato dal padre o la madre, "dice.

Un gene del mouse che contiene un ERV ereditata dal padre, spesso prodotta solo incompleto, forma troncata di RNA messaggero (mRNA); se il ERV venuto dalla madre, non solo la trascrizione troncato, ma anche quasi normali livelli di full-length mRNA sono state prodotte dal gene.

"Crediamo che questo sia un insolito, interessante esempio di un fenomeno ben noto chiamato imprinting DNA", spiega Symer. "Stiamo conducendo esperimenti per capire come cessazione anticipata di espressione genica può essere innescato dai trasposoni, e anche come si verifica l'effetto genitore di origine."

Confrontando i modelli di espressione genica nei pressi della ERVs che erano presenti o assenti nei diversi ceppi, i ricercatori hanno trovato circa 100 geni la cui espressione sembra essere interrotto quando un ERV è presente nelle vicinanze.

"Abbiamo osservato molto, molto forte perturbazione di alcuni geni di topo da ERVs agendo a lunga distanza genomica, e le differenze di espressione risultanti - fino a cambiamenti quasi 50 volte - può avere importanti conseguenze biologiche che distinguono tra i ceppi," Symer dice.

Finanziamento dal National Cancer Institute, l'Istituto Nazionale di scienze mediche generali e OSUCCC- James sostenuto questa ricerca.

Altri ricercatori coinvolti in questo studio sono stati Jingfeng Li, Keiko Akagi e Christopher JW Hlynialuk della Ohio State University; Yongjun Hu e David E. Smith della University of Michigan; e Anna L. Trivett, Deborah A. Altalena, Natalia Volfovsky, Robert M. Stephens, Tamara C. Morgan e Yelena Golubeva del National Cancer Institute.

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