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Endokrine Steuerung von DNA-Modifikationen

Die Gentranskription ist von vielen Parametern abhängig, die die Verfügbarkeit von Transkriptionsfaktoren und die Zugänglichkeit der zu exprimierenden DNA-Region umfassen. Europäische Wissenschaftler haben die Histonmodifikationen reproduktiver Hormongene und deren Beeinflussung durch das hypothalamische Gonadotropin-freisetzende Hormon (GnRH) untersucht.
Endokrine Steuerung von DNA-Modifikationen
Die Humanreproduktion wird über Gonadotropin-Hormonlevel des luteinisierenden Hormons (LH) und des follikelstimulierenden Hormons (FSH) reguliert, die aus der Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) freigesetzt werden. Die LH- und FSH-Synthese fluktuiert während des Reproduktionszyklus und wird vom GnRH aktiviert.

Das EU-finanzierte Projekt "The endocrine control of histone acetylation in regulating gonadotropin gene expression" (HATS) hat die Hypothese untersucht, dass GnRH Chromatin über die Histon-Acetylierung erreicht. Vorherige Arbeiten haben gezeigt, dass GnRH verlängerte Perioden der Gonadotropin-Genrepression überwinden kann, indem Histon-Deacetylasen (HDACs) aus ihren Promotern entfernt wird.

HDAC-Enzyme unterdrücken die Transkription durch Verdichtung der Grundeinheit der DNA-Verpackung, die als Nukleosom bekannt ist. Wenn die Transkription aktiviert ist, werden Histone von Histon-Acetyltransferasen (HAT) acetylisiert. Das HATS-Projekt sollte die an dieser Regulierung beteiligten HATs sowie die Mechanismen erforschen, über die sie für die Gonadotropin-Genpromoter rekrutiert werden.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass GnRH die Histon-Acetylierung am LH-Genpromoter induziert. Die scheint über die Interaktion von GnRH mit genspezifischen Transkriptionsfaktoren und dem Crosstalk zwischen zusätzlichen Histon-Modifikationen zu erfolgen. Im Hinblick auf die FSH-Expression wurde festgestellt, dass die Auswirkung von GnRH auf die Promoteraktivität eine Synergie zwischen unterschiedlichen Transkriptionsfaktoren und Aktivatorproteinen darstellt.

Insgesamt hat die HATS-Studie wichtige Informationen bezüglich der Rolle und Regulierung der Histon-Acetylierung bei der Transkription der Gonadotropin-Hormongene geliefert. Außerdem wurden die Mechanismen beleuchtet, mit denen ein Membranrezeptor das Signal an einem spezifischen Genort in Histon-Modifikation übersetzen kann.

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