Uravnavanje izražanja genov s pomočjo nanoteles in njihov vpliv na epigenetski spomin: Difference between revisions

From Wiki FKKT
Jump to navigationJump to search
(New page: ''Povzeto po članku:'' '' M. V. Van, T. Fujimori, L. Bintu: Nanobody-Mediated Control of Gene Expression and Epigenetic Memory. bioRxiv. 2020. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P...)
 
No edit summary
Line 2: Line 2:


==Uvod==
==Uvod==
Uravnavanje izražanja genov in vplivanje na epigenetski spomin je ključno za procesiranje in razumevanje bioloških procesov. Sintezna biologija skuša takšne aplikacije uporabiti pri spreminjanju in izboljšanju lastnosti človeških celic. V ta namen so v omenjenem članku pokazali, kako so s svojo tehnologijo prišli do perspektivnih zaključkov, ki bodo prikazani v nadaljevanju.
Uravnavanje izražanja genov in vplivanje na epigenetski spomin je ključno za procesiranje in razumevanje bioloških procesov. Sintezna biologija poskuša takšne aplikacije uporabiti pri spreminjanju in izboljšanju lastnosti človeških celic. V celicah sesalcev je najučinkovitejši način za uravnavanje izražanja genov in vplivanja na epigenetski spomin, vključevanje več regulatorjev kromatina (CR). Na primer domena KRAB (ang. Krüppel associated box), ki se pogosto uporablja v genskih vezjih in aplikacijah, pritegne KAP1, ta pa preko kompleksa NuRD2 sodeluje z drugimi represorji, kot so npr. histonske deacetilaze (HDAC). Prejšnja dela so pokazala, da lahko kombiniranje še nekaterih drugih regulatorjev kromatina, kot sta MeCP2 in DNMT3A, s proteinom KRAB dodatno izboljša njegovo zmožnost utišanja in epigenetski spomin [1]. Pri epigenetskem spominu ima ključno vlogo metilacija DNA. Metilacija DNA je postreplikacijska modifikacija, ki se odvija predvsem na citozinskih ostankih dinukleotidov CpG in je pomembna pri razvoju sesalskih celic in genomski stabilnosti. Metilacija DNA je v sesalskih celicah katalizirana z dvema tipoma encimov, in sicer ti. maintaince (DNMT1) in de novo metiltransferazami (DNMT3A, DNMT3B) [2].
 
==Nanotelesa in regulatorji kromatina==
Ciljanje regulatorjev kromatina (CR) na specifičnih genomskih lokacijah za uravnavanje izražanja genov, ima poseben pomen pri raziskavah v sintezni biologiji. Največjo težavo predstavlja dejstvo, da je veliko regulatorjev kromatina prevelikih in zaradi tega težavnih za delo s sesalskimi celicami. Hitro namreč naletimo na težavo, kjer zaradi velikosti težko sestavimo regulatorno orodje. Zavedati se je potrebno omejitve velikosti vključka, ki ga vstavimo v virusni vektor. V članku so razvili strategijo za regulacijo izražanja genov z uporabo nanoteles, ki se vežejo in privabijo endogene regulatorje kromatina.

Revision as of 21:00, 16 May 2021

Povzeto po članku: M. V. Van, T. Fujimori, L. Bintu: Nanobody-Mediated Control of Gene Expression and Epigenetic Memory. bioRxiv. 2020. [1]

Uvod

Uravnavanje izražanja genov in vplivanje na epigenetski spomin je ključno za procesiranje in razumevanje bioloških procesov. Sintezna biologija poskuša takšne aplikacije uporabiti pri spreminjanju in izboljšanju lastnosti človeških celic. V celicah sesalcev je najučinkovitejši način za uravnavanje izražanja genov in vplivanja na epigenetski spomin, vključevanje več regulatorjev kromatina (CR). Na primer domena KRAB (ang. Krüppel associated box), ki se pogosto uporablja v genskih vezjih in aplikacijah, pritegne KAP1, ta pa preko kompleksa NuRD2 sodeluje z drugimi represorji, kot so npr. histonske deacetilaze (HDAC). Prejšnja dela so pokazala, da lahko kombiniranje še nekaterih drugih regulatorjev kromatina, kot sta MeCP2 in DNMT3A, s proteinom KRAB dodatno izboljša njegovo zmožnost utišanja in epigenetski spomin [1]. Pri epigenetskem spominu ima ključno vlogo metilacija DNA. Metilacija DNA je postreplikacijska modifikacija, ki se odvija predvsem na citozinskih ostankih dinukleotidov CpG in je pomembna pri razvoju sesalskih celic in genomski stabilnosti. Metilacija DNA je v sesalskih celicah katalizirana z dvema tipoma encimov, in sicer ti. maintaince (DNMT1) in de novo metiltransferazami (DNMT3A, DNMT3B) [2].

Nanotelesa in regulatorji kromatina

Ciljanje regulatorjev kromatina (CR) na specifičnih genomskih lokacijah za uravnavanje izražanja genov, ima poseben pomen pri raziskavah v sintezni biologiji. Največjo težavo predstavlja dejstvo, da je veliko regulatorjev kromatina prevelikih in zaradi tega težavnih za delo s sesalskimi celicami. Hitro namreč naletimo na težavo, kjer zaradi velikosti težko sestavimo regulatorno orodje. Zavedati se je potrebno omejitve velikosti vključka, ki ga vstavimo v virusni vektor. V članku so razvili strategijo za regulacijo izražanja genov z uporabo nanoteles, ki se vežejo in privabijo endogene regulatorje kromatina.