Istotność prawidłowego pakowania
Wiele genów ssaków ma wyspy C-fosforan-G (CpG) na początku genu, które są promotorami rozpoczynającymi transkrypcję. Geny te wykazują różnice w transkrypcji i badacze z projektu EVO-CHROMO (Sperm chromatin and the evolution of chromatin architecture at regulatory regions in animal genomes) postanowili przeanalizować, czy wynikają one z chromatyny, materiału upakowanego w plemniku w postaci chromosomów. Istnieją dwa typy upakowania: jeden występuje przede wszystkim w plemnikach i powstaje z wykorzystaniem protamin, a drugi korzysta z histonów, na które nawijany jest materiał genetyczny tworząc nukleosomy. Wyniki projektu EVO-CHROMO sugerują, że organizacja chromatyny odzwierciedla nie tylko aktywność transkrypcyjną, lecz również typ promotora, w którym rozpoczyna się transkrypcja. Badania na ludzkich plemnikach wykazują, ż promotory w postaci wysp CpG zachowują strukturę mieszaną: nukleosomową i subnukleosomową. Zespół projektu brał też pod uwagę dystalne wzmacniacze transkrypcji, które stymulują geny promotorowe dzięki tworzeniu się pętli chromatyny. Na przykładzie żachw z rodzaju Ciona, osłonic będących najbliższymi krewniakami kręgowców, badacze stwierdzili, że zachowawcze elementy niekodujące (ciCNE) są przeważnie związane z tymi samymi, głównymi genami regulatorowymi, jak w przypadku CNE kręgowców. Ponadto niektóre z przetestowanych ciCNE mogą aktywować ekspresję genu reporterowego zarówno w zarodku żachwy Ciona, jak i ryby danio pręgowanego. Co ciekawe, testy prowadzone na muszce Drosophila wykazały, że organizacja chromatyny ma znaczenie dla międzypokoleniowego dziedziczenia epigenetycznego, charakterystycznego dla modelu otyłości. Dieta wysokocukrowa u ojca powoduje wtórną represję genów kontrolujących transkrypcję w heterochromatynie plemnika i wczesnego embrionu. Postęp technologiczny umożliwia badanie roli chromatyny w skali całego genomu. Projekt EVO-CHROMO dostarczył wartościowej wiedzy jako punktu wyjścia do dalszych badań w tej trudnej dziedzinie, będącej integralną częścią badań nad reprodukcją, rozwojem i ewolucją.
Słowa kluczowe
Pakowanie, materiał genetyczny, plemnik, transkrypcja, CpG, chromatyna, nukleosomy
