Neue Techniken besser bestimmen zu können, wie alte virale DNA-Einflüsse der menschlichen Gene

Neue Labor-Techniken identifizieren können, welche von unseren Genen beeinflusst sind, die durch DNA-schnipseln, die zurückgelassen werden, in unserem genetischen code der Viren, eine neue Studie findet.

Viren sind seit langem bekannt, um zu reproduzieren, indem Sie mit der genetischen Maschinerie der Zellen, die Sie überfallen. Als Teil des Prozesses, im Laufe der Zeit, diese Mikroorganismen hinter sich gelassen haben Tausende von DNA-Sequenzen, sogenannte transposons, während des gesamten genetischen Materials (Genom), die in vielen Lebewesen, einschließlich Mäusen und Menschen, sagen die Autoren der Studie. Studien wurden vor Jahrzehnten die Idee, dass ein paar dieser virale Insertionen gekommen, um eine Rolle in der Wirkung von Genen.

Die Bestimmung, welche transposons regulieren, welche Gene jedoch, hat sich zu einer Herausforderung, denn die transposons können Einfluss eines nahegelegenen Gens oder eine, die sich weit in der DNA-Molekülkette.

Online veröffentlicht am Dezember 13 in der Genom-Biologie, die neue Studie beschreibt Methoden, die die Erfassung von mehr Informationen über die Lage und den Einfluss der virale Insertionen im Genom identifiziert Gene, die möglicherweise gesteuert durch aktive transposons (die meisten sind zum schweigen gebracht, indem Sie unsere Zellen Abwehrmechanismen).

„Eines der interessantesten Ergebnisse aus unserer Studie ist, dass eine einzige transposon kann die Kontrolle mehr als ein gen und ein gen reguliert werden kann, indem mehr als ein transposon, die Erhöhung der Komplexität der möglichen Auswirkungen des transposons auf Gesundheit und Krankheit“, sagt senior Studie Autor Jane Skok, PhD, Sandra und Edward H. Meyer Professor für Radioonkologie an der NYU Langone Health Perlmutter Cancer Center. „Außerdem, virale Insertionen aus der gleichen Familie bevorzugt die Interaktion mit jedem anderen, möglicherweise verstärken Ihre Auswirkungen auf die genetische Aktivität.“

Anzeigen der Genetischen Realität

Für die Jahrzehnte nach der Entdeckung der DNA, die Forscher meist dachte der Genetik in Bezug auf die Gene, die Teile oder DNA-Sequenzen, die codieren Anweisungen für den Bau der Proteine in den Zellen. Dann entdeckten die Wissenschaftler, dass die Gene machen nur 2 Prozent unserer DNA ist und dass die meisten genetischen Komplexität ergibt sich aus der ausgedehnten nicht-gen-code, die Einflüsse, wenn Gene ein-oder ausgeschaltet. Weiter, die Hälfte, die nicht-gen-code gefunden wurde, kommen von Insertionen der viralen DNA. Folglich, sagen die Autoren, genetische variation, und das potential für Krankheit-verursachen von Fehlern, tritt in transposons wie auch in den Genen.

Die aktuellen Ergebnisse basieren auf der Entdeckung, dass DNA-Stücke, sogenannte Enhancer, die Kontrolle der gen-Aktivität. Diese Enhancer kann getrennt werden von Ihrer Ziel-Gene, die durch eine lange Strecke auf einem linearen DNA-Kette, kann aber curl um im 3D-Raum zu interagieren mit einem anderen Abschnitt der Kette durch die Bildung von Schleifen. Beweise dann stellte sich heraus, dass einige dieser looping-Enhancer kann werden Teile der viralen transposon-Sequenzen.

Aber diejenigen, die versuchen zu verstehen, die Rolle dieser Enhancer vor ein problem.

Transposon-Insertionen auftreten, an vielen Standorten und sind daher wiederholt von der gleichen DNA-code (nicht eindeutig). Jedoch, beliebte genome-wide-association-Studien stützen sich auf die Suche nach einem Zusammenhang zwischen einem einzigen, einzigartigen Stück der DNA und das Risiko für eine Erkrankung. Also, wiederholen Sie die Sequenzen werden in der Regel ignoriert, weil es ist nicht klar, welche dieser für mehrere Einfügungen Seiten ist die Interaktion mit einer bestimmten Krankheit-verbundenen gene.

Experimentelle Beweise unterstützt die Idee, dass, Einfluss zu nehmen, Potenzmittel muss körperlichen Kontakt mit Ihrer Ziel-Gene durch schlaufenbildung. Die Identifizierung solcher Interaktionen zwischen verschiedenen DNA-Stücke wurde es möglich, im Jahr 2002 mit der Entwicklung einer Technik, genannt Chromosomen Konformation capture.

Die aktuelle Studie beschreibt zwei Varianten dieser Technologie, die zusammen als 4TRAN, die nehmen Vorteil der repetitiven Natur des transposons zu erfassen, Ihre Interaktionen. Die Techniken bieten direkte Beweise, dass einige transposons ausüben long-range-Steuerung der Gene, indem die Schleife.

Eine der neuen Techniken, 4TRAN-PCR, erwies sich als fähig, alle Interaktionen mit Mitgliedern einer transposon-Familie, die mit einer bestimmten DNA-Sequenz, wodurch die Forscher zu zählen, die Hunderte oder Tausende von Orten, wo solche transposons auftreten. Die Methode gezeigt, dass transposons sind eher die Interaktion mit der DNA innerhalb der Nachbarschaften (topologisch zuordnen von Domänen), sondern auch, dass Sie nehmen Teil an long-range-Wechselwirkungen bestimmt, die von den Aktivierungs-status der Fächer, die Sie sind in.

Die zweite Technik, Erfassen 4TRAN, befestigt Sonden für jedes Mitglied des viralen Familie, die in Kombination mit anderen tricks, konnte das team bestimmen, den Einfluss der einzelnen transposon-Kopie auf ein bestimmtes gen oder Gene. Beispielsweise zeigte die Studie, dass ein paar von 7.200 Kopien der repetitiven DNA hinterlassen, die virale MER41 Familie, die infiziert unsere Primaten-Vorfahren vor 60 Millionen Jahren, und jetzt dienen Sie als Enhancer (Verstärker), die wiederum auf das Immunsystem Gene, die via long-range-DNA-Kontakte durch eine Schleife. Ironischerweise der Ziel-Gene in diesem Fall handeln, um den Kampf, für alle Dinge, Viren.

Voran, das team hat bereits damit begonnen, Experimente zu suchen, zu identifizieren, Netzwerke von Interaktionen zwischen transposons und Gene, die unterschiedlich sind in Krebszellen als in gesunden Zellen.