Учёные раскрыли связь между синтезом нуклеотидов и сборкой хроматина
Исследователи из Северо-Западного университета обнаружили ранее неизвестную молекулярную связь между двумя фундаментальными клеточными процессами — синтезом нуклеотидов и созреванием гистонов, что критически важно для правильной сборки хроматина. Результаты опубликованы в журнале Molecular Cell.
Хроматин — комплекс ДНК и белков в ядре клетки — формируется при постоянной поставке как нуклеотидов (строительных блоков ДНК), так и гистонов, белков, вокруг которых обёрнута ДНК. Однако механизм синхронизации этих двух путей долгое время оставался загадкой.
Новое исследование выявило недостающее звено: ферменты, инициирующие синтез нуклеотидов (фосфорибозилпирофосфатсинтетазы, PRPS), также играют прямую и неожиданную роль в подготовке гистонов к сборке хроматина. Учёные обнаружили, что потеря PRPS1 или PRPSAP1 серьёзно нарушает созревание гистонов.
«Эти ферменты эволюционировали таким образом, что, с одной стороны, они регулируют синтез ДНК, поставляя нуклеотиды. А с другой — они взаимодействуют с белками-шаперонами гистонов, которые помогают укладке вновь синтезированных гистонов на ДНК для завершения сборки хроматина», — пояснил ведущий автор исследования Шашанк Шривастава.
Это открытие означает, что два жизненно важных процесса — биосинтез нуклеотидов и производство гистонов — функционально связаны и синхронизированы, что обеспечивает плавную репликацию ДНК и сборку хроматина. Нарушение этого процесса повышает риск повреждения ДНК и нестабильности генома, что связано с раком, старением и другими заболеваниями.
Исследование открывает новые пути для изучения влияния метаболизма на поддержание целостности генома и может углубить понимание заболеваний, связанных с мутациями в генах PRPS, включая рак и неврологические расстройства.
Дополнительная информация: Shashank Srivastava et al, Rate-limiting enzymes in nucleotide metabolism synchronize nucleotide biosynthesis and chromatin formation, Molecular Cell (2025). DOI: 10.1016/j.molcel.2025.11.009
0 комментариев