Prostorová organizace chromatinu

Nové poznatky týkající se prostorové organizace DNA a její kooperace s proteiny buněčného jádra poukazují na změněnou 3D strukturu chromatinu u mnoha typů nemocí včetně některých typů rakoviny. Zájem o tuto problematiku proto rychle roste.

NA rozdíl od proteinů, které se vyskytují takřka všude, je DNA uložena téměř výhradně v buněčném jádře – organele funkčně homologické mozku. Důvod je prostý. DNA je to nejcennější, co buňky mají, a proto si ji musí patřičně chránit.

Seriál Co je to gen?¹⁾ nám poodhalil různé pohledy na definici genu, zjednodušeně bychom si ale mohli gen představit jako úsek DNA kódující protein. Musíme však rozlišit několik oblastí DNA. Regionu odpovídajícímu za později vytvořené proteiny předchází neméně důležitá oblast signální (promotor), říkající „zde začíná gen“, a oblast regulační, ovlivňující množství produktu. Regulační oblasti se vyskytují ve vzdálenosti několik stovek i tisíců párů bází od samotného genu a mohou různou měrou zesilovat (enhancer) či zeslabovat (silencer) expresi daného genu.

Gen je pomocí signálních sekvencí rozpoznán buněčným aparátem zodpovědným za přepis (transkripci) do molekuly mRNA. Ta má (na rozdíl od DNA) právo opustit buněčné jádro a na ribozomech se podle ní skládají v přesném pořadí řetězce aminokyselin tvořící proteiny (obr. 1)

Prostorové uspořádání genomu v buněčném jádře. proteinové organizátory k sobě prostorově přibližují sekvence genů a jejich signální a regulační sekvence (označené Sig a Reg), často vzdálené i tisíce párů bází (bp). Setkání signálních a regulačních sekvencí v blízkosti genu umožní zahájit jeho transkripci enzymem RNA-polymerázou do poslíčkové molekuly mRNA. podle ní jsou následně na ribozomech z aminokyselin syntetizovány proteiny.Ilustrace Tomáš Zelenka

Organizovaná změť