Genetiker vid KU Leuven i Belgien publicerade nyligen rön i Genome Research som visar att tumörproteinet TP53 vet exakt var det ska binda till vårt DNA för att förhindra att cancer uppstår. När det väl har bundit till denna specifika DNA-sekvens, menar forskarna, så kan proteinet aktivera de rätta generna för att reparera skadade celler. Forskarnas nya sekvenseringmodell som inbegriper superdatorer och avancerade datormodeller, kan möjligen bli en ny metod – bland många andra som för närvarande är under utveckling – att i framtiden bromsa utvecklingen av cancer med.
Det är sedan länge ett etablerat vetenskapligt faktum att gener aktiveras när ett protein binder till en specifik sekvens på vårt DNA. Men den gäckande frågan har länge varit: hur hittar detta protein i vårt utomordentligt komplexa DNA? Forskarvärlden har hittills antagit att ett protein aldrig skulle kunna lokalisera den exakta DNA-sekvensen för att aktivera en specifik gen helt av sig själv – åtminstone inte i människor. Men professor Aerts och hans kollegor vid institutionen för humangenetik vid KU Leuven, Belgien, har nu visat att en del av dessa proteiner i själva verket kan hitta rätt väg, av sig själva. Det visar sig samtidigt att sammansättningen av vissa DNA-omkopplare visar sig vara oväntat enkla.
Alla celler i vår kropp har samma DNA, men är samtidigt mycket olika. En cell kan bli en muskelcell medan den andra blir en hjärncell. Detta beror på att inte alla gener är aktiva eller “påslagna” i varje cell. Professor Stein Aerts och hans team studerade de omkopplare eller växlar som slår av och på gener. Att få inblick i dessa mekanismer är mycket viktigt menar de, eftersom genetiska defekter möjligen inte enbart beror på våra gener, utan också på de växlar som styr dem.
– Vi använde en ny typ av sekvensering för att testa kapaciteten av DNA-sekvenser som omkopplare för mer än 1500 DNA-sekvenser på samma gång. Tidigare var man tvungen att testa varje omkopplare separat, en efter en. Vi använde sedan superdatorer och avancerade datormodeller för att undersöka skillnaderna mellan effektiva och icke-effektiva switchar, och det var då vi upptäckte att TP53 kan lokalisera den exakta DNA-sekvensen som den behöver binda till, helt av sig själv, förklarar professor Stein Aerts.
Proteinet TP53 spelar en avgörande roll i att förebygga cancer. När en cell är skadad kan TP53 koppla på de rätta generna för att reparera cellen. En cell förlorar ibland TP53 så att cancer kan börja utvecklas, och i cirka 50% av all cancer uppstår det problem med proteinet TP53. Det är därför det är så viktigt att reda ut de bakomliggande mekanismerna hur detta fungerar, menar forskargruppen.
Resultaten av denna studie utgör ett lovande steg mot att reda ut funktionaliteten i reglerande DNA-kod. De nya tekniker som utvecklats specifikt för denna studie kommer härnäst att användas för att blottlägga och förklara mer komplexa koder och för att kartlägga fler DNA-switchar, och möjligen kommer vi i framtiden att se cancerbehandlingar som har DNA-switchar som specifikt mål för att bromsa utvecklingen av cancer.
Artikeln i tidskriften Genome Research kan läsas här.

Prenumerera på BioStocks nyhetsbrev