science >> Wetenschap >  >> Biologie

DNA-modificatie belangrijk voor het tot zwijgen brengen van endogene retrovirussen

Verlies van Setdb1 in endoderm leidt tot sterke ontwikkelingsstoornissen tijdens embryogenese. een zijaanzicht van de besturing en Setdb1 END embryo's op E7.5 (late knopstadium), E7.75 (hoofdvouwstadium), E8.5 (~ 6 somiet) en E9. Er kunnen geen zichtbare ontwikkelingsstoornissen worden gedetecteerd in Setdb1 END embryo's van E7.5 tot E8.0. Setdb1 END embryo's vertonen een as-draaidefect dat zich manifesteert vanaf E8.5 en leidt tot sterke posterieure afknotting bij E9.0. Representatieve afbeeldingen van n = 3 per genotype en stadium. b Zijaanzicht van E7.5-besturing en Setdb1 END embryo's gekleurd met Foxa2- en Sox17-antilichamen (anterieur links). De aanwezigheid van beide markers geeft aan dat endodermcellen kunnen worden gevormd in Setdb1 END embryo's. Representatieve afbeeldingen van n = 3 per genotype en stadium. c Hematoxyline/eosinekleuring van transversale coupes van E8.5 en E9.0 controle en Setdb1 END embryo's. De geschatte posities van de secties zijn aangegeven in het schema. De zwarte rechthoek markeert het gebied dat wordt gebruikt voor vergroting. Rode pijlen geven het gebied van de dikke darm aan. De zwarte pijlpunten markeren de neurale buis. Representatieve afbeeldingen van n = 3 per genotype en stadium. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32978-7

LMU-moleculair bioloog Gunnar Schotta heeft onderzocht welke mechanismen voorkomen dat endogene retrovirussen overactief worden.

Endogene retrovirussen (ERV's) hebben zich in de loop van de evolutie in het menselijk genoom gevestigd en spelen een belangrijke rol in de normale genregulatie. Overmatige ERV-activiteit kan echter leiden tot ziekten zoals auto-immuniteit en kanker. En dus hebben cellen mechanismen ontwikkeld om endogene retrovirussen te herkennen en tot zwijgen te brengen.

Het tot zwijgen brengen wordt bereikt door de overeenkomstige DNA-secties in een minder toegankelijke structuur te verpakken. Dit proces wordt vergemakkelijkt door modificaties van de histon-eiwitten die het DNA verpakken (H3K9me3) en een modificatie van het DNA zelf (DNA-methylering). Het was echter tot nu toe niet duidelijk welke van deze aanpassingen echt belangrijk zijn voor ERV-silencing.

Het team - onder leiding van Gunnar Schotta van LMU's Biomedical Center München - heeft ontdekt dat in bepaalde celtypen DNA-methylatie doorslaggevend is en dat de aanwezigheid van H3K9me3 niet voldoende is om ERV's tot zwijgen te brengen. Deze ontdekking vormt een belangrijke basis voor bijvoorbeeld het onderzoek naar afwijkend geactiveerde ERV's in de context van ziekten zoals kanker en auto-immuniteit.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications . + Verder verkennen

Genregulatie:Silencing factor voor endogene retrovirussen geïdentificeerd