عملکرد عوامل رونویسی متاثر از شکل آنهاست

خاک رس را می توان برای طیف وسیعی از اشیاء از قبیل فنجان، بشقاب و یا آجر استفاده کرد. به طور مشابه، پروتئین ها نیز می توانند ساختار خود را تغییر داده و در نتیجه عملکرد و فعالیت خود را سازگار کنند.   
به گزارش پژوهشکده مجازی بیوتکنولوژی پزشکی، محققان موسسه ژنتیک مولکولی ماکس پلانک در برلین، تعددای از پروتئین ها را برای تغییراتی که فعالیت ژن را کنترل (به اصطلاح عوامل رونویسی) می کنند، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. محققان در نتیجه کشف کردند که DNA شکل و فعالیت گیرنده گلوکوکورتیکوئید را تغییر می دهد، آنها همچنین تعیین کردند که چگونه دمین های مختلف با مولکول های دیگر در ارتباط هستند. بعلاوه، مسیری که دمین های پروتئینی به هم متصل می شوند به عنوان نتیجه ای از ادغام اسیدهای آمینه در زنجیره پروتئین نیز تغییر می کند و به عبارتی ژن ها با درجات مختلف رونویسی می شوند.
عوامل رونویسی مسئول بیان ژن های صحیح و در نتیجه تولید مقدار مناسبی از پروتئین می باشند. آنها در نزدیکی ژن به بخش های خاصی از DNA (به عنوان مثال پروموتر) متصل می شوند. با این حال، عوامل رونویسی به عنوان یک سوئیچ روشن / خاموش عمل نمی کنند بلکه بیشتر شبیه به کنترل کننده تعداد نسخه ها هستند که این اجازه را می دهد تا بیان ژن به دقت کنترل شود.
به عنوان مثال،گیرنده گلوکوکورتیکوئید یک عامل رونویسی است که طی روزه داری توسط هورمون کورتیزول فعال می شود، این کار منجر به تولید گلوکز در کبد می شود. همچنین به علت اثرات ضد التهابی، نقش مهمی در درمان بیماری های ناشی از بیش فعالی سیستم ایمنی (از قبیل آلرژی ها، بیماری های خود ایمنی و آسم) دارد. سیگنال های مختلفی فعالیت آن را تعیین می کنند که دو مورد از آنها عبارتند از یک: DNA،که گیرنده گلوکوکورتیکوئید به منظور تنظیم ژن به آن متصل می شود وسیگنال دوم: ادغام اسیدهای آمینه اضافی در پروتئین است.
محققان ماکس پلانک در برلین به این مطالعه پرداختندکه چگونه این دو سیگنال دارای این اثر می باشند که توسط گیرنده گلوکوکورتیکوئید ژن ها تنظیم شوند و چگونه آنها برقدرت تنظیم تاثیر می گذارد. به گفته دکترSebastiaan H. Meijsing (از محققان موسسه ژنتیک مولکولی ماکس پلانک): یافته های ما نشان می دهدکه DNA تنها یک نوار غیر فعال که می تواند توسط پروتئین ها متصل شود، نیست. در عوض DNA شکل پروتئین ها را تغییر و در نتیجه ارتباط بین دمین های مختلف پروتئین را تغییر می دهد. در این مسیر، گیرنده گلوکوکورتیکوئید می تواند فعالیت خود را با ژن ها سازگار کند.
علاوه بر این، انواع دیگری از گیرنده های گلوکوکورتیکوئید وجود دارند واین زمانی رخ می دهد که زنجیره اصلی RNA دوباره تغییر می کند. در طول این فرایند (که به عنوان Alternative Splicingشناخته می شود) ماژول های اضافی می توان به زنجیره اسید آمینه در پروتئین اضافه شود. این اصلاحات مسیری را بوجود می آورد که در آن بخش های مختلف گیرنده گلوکوکورتیکوئید به یکدیگر متصل می شوند. به عنوان یک نتیجه، ژن های مختلف می تواند با درجات مختلف رونویسی شوند.
Meijsing می گوید: عوامل رونویسی مانند آفتاب پرست ها هستند که می توانند ظاهر خود را تغییر دهند و این کار به آنها این اجازه را می دهد تا به سیگنال های مختلف پاسخ داده و با دقت خاصی ژن ها را تنظیم کنند.


منبع:

Morgane Thomas-Chollier, Lisa C. Watson, Samantha B. Cooper, Miles A. Pufall, Jennifer S. Liu, Katja Borzym, Martin Vingron, Keith R. Yamamoto, Sebastiaan H. Meijsing. A naturally occuring insertion of a single amino acid rewires trancriptional regulation by glucocorticoid receptor isoforms. PNAS, October 2013