Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung des Trinity College Dublin hat neue Mechanismen entdeckt, die an der Feststellung der zellulären Identität beteiligt sind, ein Prozess, der sicherstellt, dass die Milliarden verschiedener Zellen in unserem Körper die richtige Arbeit leisten. Diese neue Entdeckung bei Stammzellen – ein Ergebnis, das so überraschend war, dass das Team es zunächst für einen Fehler im Labor hielt – hat potenzielle translationale Auswirkungen auf die Krebsbiologie und die damit verbundenen gezielten Behandlungen.
Die Forschung konzentriert sich auf die Funktionsweise der Polycomb-Proteinkomplexe PRC1 und PRC2, die von Professor Adrian Bracken und seinem Team an der Trinity School of Genetics and Microbiology untersucht werden. Ph.D. Die Studentin Ellen Tuck beschreibt diese Proteine als „strenge Bibliothekare“ innerhalb der Zellen. „PRC1 und PRC2 blockieren den Zugang zu bestimmten Bereichen der genetischen Bibliothek, sodass eine Neuronenzelle keinen Zugang zu Muskelgenen hat und nicht in ihrer zellulären Identität verwirrt wird.“
Ein Rätsel bezüglich PRC2 hat das Bracken-Labor und andere Wissenschaftler auf diesem Gebiet seit Jahren fasziniert: Zwei Formen (PRC2.1 und PRC2.2) existieren in der Zelle, aber das Bracken-Labor zuvor gezeigt dass die beiden Formen von PRC2 auf dieselben DNA-Regionen abzielen und dieselbe Aufgabe erfüllen. Warum brauchen wir also zwei Versionen?
Die neue Entdeckung aus dem Labor macht einen spannenden Schritt zur Lösung dieses Rätsels, da das Team herausfand, dass PRC2.1 und PRC2.2 unterschiedliche Formen des PRC1-Komplexes für die DNA rekrutieren, wodurch endlich erklärt wird, warum zwei Versionen benötigt werden.
„Das hat uns völlig überrascht. Wir dachten zunächst, es müsse ein technisches Problem mit dem Experiment gegeben haben, aber mehrere Wiederholungen bestätigten, dass wir tatsächlich auf einen faszinierenden neuen Prozess gestoßen waren, der unser Verständnis des hierarchischen Arbeitsablaufs von Polycomb-Komplexen verändert. Wir tanzten im Labor herum“, sagte Dr. Eleanor Glancy und erinnerte sich an den Abend, an dem das Team endlich erkannte, was die Daten ihnen sagten.
Erfolgreiche Promotion Die Absolventin des Bracken-Labors, Dr. Eleanor Glancy, leitete zusammen mit dem Postdoktoranden Dr. Cheng Wang die Arbeit, mit wichtiger kooperativer Unterstützung von Wissenschaftlern in Italien und den Niederlanden. Das Team hat die Arbeit heute im Journal veröffentlicht Molekulare Zelle.
Diese Forschung von Trinity-Wissenschaftlern stellt einen massiven Beitrag auf dem Gebiet der Chromatin- und Epigenetikforschung dar und hat weitere Auswirkungen auf die Krebsbiologieforschung, da die Gene, die für Polycomb-Proteine kodieren, bei Krebserkrankungen häufig mutiert sind.
Professor Bracken sagte: „Mein Team untersucht derzeit die Auswirkungen dieser Mutationen bei Hirntumoren im Kindesalter und Lymphomen bei Erwachsenen, um zu verstehen, welche biologischen Mechanismen schief gehen und wie wir diese Komplexe mit wirksameren Behandlungen angreifen können. Ein solides und umfassendes Verständnis der Funktionsweise dieser Komplexe ist entscheidend, um neue Wege zu finden, sie in Krebssituationen anzugreifen.Daher wird diese Arbeit unter der Leitung von Dr .“
Das Team arbeitete durch die Schließung der COVID-19-Pandemie, soziale Distanzierungsmaßnahmen, gescheiterte Hypothesen, fehlgeschlagene Experimente und knappe Fristen und bewahrte seinen Glauben und seine Entschlossenheit, um letztendlich einen bedeutenden Fortschritt in unserem biologischen Wissen zu erzielen.
Mehr Informationen:
Adrian P. Bracken, PRC2.1- und PRC2.2-spezifische akzessorische Proteine treiben die Rekrutierung verschiedener Formen von kanonischem PRC1 voran, Molekulare Zelle (2023). DOI: 10.1016/j.molcel.2023.03.018. www.cell.com/molecular-cell/fu … 1097-2765(23)00208-3