הסדר שבאי-סדר: כך פקטורי השעתוק מחפשים את היעד הנכון בגנום

חוקרים בטכניון גילו שאזורים חסרי מבנה הם המפתח ליכולתם של פקטורי שעתוק למצוא בדיוק וביעילות את האתרים הנכונים על ה־DNA וכך לשלוט בהפעלת גנים

פקטורי שעתוק הם חלבונים הנקשרים לאתרים מדויקים על ה־DNA כדי להפעיל או לכבות גנים. עד לאחרונה נהוג היה לחשוב שהיכולת הזאת נובעת מהמבנה התלת-ממדי שלהם, המתאים לרצף DNA מסוים כמו שמפתח מתאים למנעול.

2.באיור: תיאור תהליך הקשירה של החלבון לאתר המדויק ב-DNA
תיאור תהליך הקשירה של החלבון לאתר המדויק ב-DNA

אך שאלה מרכזית נותרה ללא תשובה: כיצד מצליחים חלבונים אלה לאתר את האתרים המדויקים האלה מבין מיליוני רצפים דומים בגנום? מחקר חדש שנערך בפקולטה לביולוגיה בטכניון ופורסם בכתב העת Nature Communications מציע תשובה מפתיעה: דווקא אזורים חסרי מבנה בחלבון – מבנים גמישים ולא מסודרים – הם שמאפשרים לו למצוא את היעד הנכון. בעזרת פינצטה אופטית, כלי מחקר מתקדם המשתמש בקרני לייזר למעקב אחר מולקולות בודדות, הראו החוקרים כי אזורים אלה מאפשרים לפקטור השעתוק השמרי Msn2 להיצמד באופן רופף ל־DNA ולהחליק לאורכו עד למציאת הרצף המדויק שאליו נכון להיקשר.

 פרופ' אריאל קפלן (מימין) וד"ר ניר סטרוגו
פרופ’ אריאל קפלן (מימין) וד”ר ניר סטרוגו

המחקר, בהובלת ד”ר ניר סטרוגו ממעבדתו של פרופ’ אריאל קפלן, מצביע על כך שאי-סדר מבני איננו חולשה אלא מנגנון יעיל ומדויק המאפשר לחלבונים לשלוט בביטוי גנים בדיוק בזמן הנכון. במחקר תמכה הקרן הלאומית למדע.

למאמר ב- Nature Communications  – לחצו כאן