Világsikerű egyetemi kutatás Debrecenben
Világszínvonalú eredményt értek el a Debreceni Egyetem kutatói a kromoszómákat alkotó kromatinállomány vizsgálatában. A kutatócsoport bebizonyította, hogy a NODULIN HOMEOBOX (NDX) fehérje szabályozza a génekben szegény és funkcionálisan inaktív heterokromatint.
A Lendület Genomszerkezet és Rekombináció kutatócsoport kromatinállománnyal kapcsolatos projektje hét évig tartott, az első vizsgálatok 2015-ben kezdődtek.
A kromoszómákat felépítő kromatinállományt hagyományosan két csoportra oszthatjuk funkcionális szempontból, a laza szerkezetű, aktív géneket tartalmazó eukromatinra, illetve az erősen kondenzált, génekben szegény és funkcionálisan inaktív heterokromatinra. A heterokromatinban nagyszámú transzpozon (úgynevezett „ugráló gén”) és endogén retrovírus koncentrálódik, amelyek aktivitását folyamatosan korlátozni kell a genom stabilitásának és a gének funkciójának megőrzése érdekében. A kutatócsoport felfedezte, hogy a heterokromatint az NDX fehérje szabályozza. A kutatás tárgya egy genetikai modellélőlény, az Arabidopsis volt.
Az, hogy a génjeink aktívak vagy csendesek, az attól függ, hogy a kromoszómák szerkezete mennyire zárt vagy nyitott. Nagyon fontos annak a megértése, hogy mitől nyitott, illetve mitől zárt a kromatin, és ezt milyen fehérjék szabályozzák. Felfedeztük, hogy a NODULIN HOMEOBOX (NDX) felelős a kromatin zártságáért, amely a zárt kromatinban csendesen tartja a vírusszerű genetikai elemeket és ezáltal megőrzi a genom stabilitását. Ez azért is lényeges, mert ha a kromatin patológiás körülmények között felnyílik, a kromoszómákon lévő parazita elemek inaktiválhatják azokat a géneket, amelyek például a sejtosztódást szabályozzák, és elindulhat egy rákos burjánzás, ismertette Székvölgyi Lóránt egyetemi docens, a Lendület Genomszerkezet és Rekombináció kutatócsoport vezetője.
A kutatás vezetője hozzátette: a vizsgálatban bebizonyították, hogy a zárt kromatin és az NDX fehérje funkciója összefügg a kromoszómák térbeli szerkezetével. Felfedezték, hogy a fehérje háromdimenziós térszerkezet-változásokon keresztül szabályozza a vírusszerű elemeket, az ugráló géneket. Ha inaktiválják az NDX-et, megváltozik a kromatin térbeli szerkezete.
A térbeli genomszerkezetet egy speciális módszerrel, úgynevezett genomkonformáció leképezéssel (chromosome conformation capture) lehet vizsgálni, amelyet Magyarországon csak mi végzünk, itt a Debreceni Egyetemen. A kutatásban a legmodernebb genomikai módszereket alkalmaztuk, hangsúlyozta Székvölgyi Lóránt.
A kutatás eredményeit összefoglaló publikáció augusztus végén jelent meg a Nature Communications című lapban (impakt faktor: 17,694), kizárólag magyar szerzőkkel (Karányi Zs, Mosolygó-L Á, Feró O, Horváth A, Boros-Oláh B, Nagy É, Hetey Sz, Holb I, Szaker H, Miskei M, Csorba T, Székvölgyi L: NODULIN HOMEOBOX is required for heterochromatin homeostasis in Arabidopsis).
További részletek az egyetem honlapján
