"Ons onderzoek onthult de cruciale rol die deze eiwitten spelen bij het orkestreren van genuitschakeling die wordt veroorzaakt door uitgebreide herhalingen," zei Dr. Sureshkumar.
"Het bewustzijn van deze systemen draagt niet alleen bij aan de vooruitgang van ons begrip van de plantenbiologie, maar biedt ook inzichten in ziekten die mensen treffen", zei ze.
In de loop van het onderzoek werden moderne genetische screeningmethoden en twee-hybride gisttesten gebruikt om vast te stellen dat FUG1, een niet-gekarakteriseerd SUMO-protease, een belangrijke deelnemer is aan epigenetische uitschakeling. Na verdere analyse werd aangetoond dat FUG1 interageert met AL3, een histonlezer waarvan bekend is dat deze zich bindt aan bepaalde histonmarkeringen die verband houden met effectieve genexpressie.
Bovendien ontdekten de onderzoekers dat het AL3-eiwit interageert met LHP1, een chromodomeineiwit dat een rol speelt bij de verspreiding van beperkende histonmarkeringen. De omkering van genuitschakeling en de onderdrukking van herhaalde, met expansie geassocieerde symptomen werden beide veroorzaakt door het functieverlies van een van deze componenten tijdens het experiment.
"Deze bevindingen benadrukken het belang van post-translationele modificatoren en histonlezers bij epigenetische regulatie", aldus Dr. Sureshkumar.
"Onze studie maakt de weg vrij voor verder onderzoek naar de rol van deze eiwitten in verschillende biologische processen en ziekten bij de mens", zei ze.
"De bevindingen presenteren niet alleen potentiële gevolgen voor de menselijke gezondheid, maar dragen ook bij aan ons begrip van de plantenbiologie, dat al geavanceerd is."
Dr. Sureshkumar, die deze internationale studie leidde waarbij instellingen uit Groot-Brittannië, China, Canada, India en Australië betrokken waren, zei dat multinationale samenwerking hen heeft geholpen vooruitgang te boeken in verschillende aspecten van dit onderzoek.
Dr. Sureshkumar zei dat dit onderzoek mogelijk een pad zou kunnen zijn voor de ontwikkeling van nieuwe therapeutische technieken die zich richten op epigenetische ontregeling bij mensen die lijden aan erfelijke ziekten.
Meer informatie: Sridevi Sureshkumar et al., SUMO-protease FUG1, histonlezer AL3 en chromodomeineiwit LHP1 zijn een integraal onderdeel van het herhalen van door expansie geïnduceerde genuitschakeling in Arabidopsis thaliana, Nature Plants (2024). DOI:10.1038/s41477-024-01672-5
Journaalinformatie: Natuurplanten
Aangeboden door Monash University