Génszabályozó elemek nyomában: Fedezd fel a genetika rejtélyeit! A genetika világában a génszabályozó elemek kulcsszerepet játszanak abban, hogy miként működnek a gének, és hogyan befolyásolják az élőlények fejlődését és működését. Ezek az elemek olyan "


A Debreceni Egyetem kutatói felfedeztek egy új, a gének működését befolyásoló szabályozási mechanizmust. Ez a jelentős áttörés hosszú távon hozzájárulhat a kóros állapotok, mint például gyulladások vagy daganatok, célzottabb kezeléséhez. Az eredmények egy neves nemzetközi tudományos folyóiratban jelentek meg, és a kutatást a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítvány, valamint a Debreceni Egyetem Publikációs Díjjal is elismerte.

A kutatás fő célja a gének működését befolyásoló mechanizmusok alapos vizsgálata volt. E folyamatokban kulcsszerepet játszanak a szabályozó elemek - rövid DNS-szakaszok - melyek bár nem kódolnak fehérjéket, mégis lényeges információkat hordoznak. Ezekhez speciális fehérjék, más néven transzkripciós faktorok kapcsolódnak, amelyek együtt határozzák meg egy gén aktivitásának szintjét. A kutatást egerek csontvelői makrofág sejtjein végezték, hogy mélyebb betekintést nyerjenek a szabályozási rendszerek működésébe.

Az egér csontvelői makrofágokat, amelyeket széles körben alkalmaznak a szöveti makrofágok modellezésére, az elmúlt évek során óriási mennyiségű újgenerációs szekvenálási adat eredményeként tanulmányozták, lehetővé téve a génszabályozás különböző szintjeinek alaposabb megértését. Kutatócsoportunk e folyamat aktív részese volt, hozzájárulva az adatok bővítéséhez és bioinformatikai elemzésükhöz. Így egyértelmű volt, hogy ebben a modellben kell vizsgálni a génszabályozás DNS-elemek által meghatározott alapjait - mondta Nagy Gergely, a Debreceni Egyetem Általános Orvostudományi Kar Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézetének tudományos munkatársa.

A bioinformatikai elemzések a Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet korszerű szuperszámítógépének segítségével zajlottak. A kutatások széles spektrumot öleltek fel, beleértve a DNS-szakaszok módosításait, azok elérhetőségét és a fehérjék általi kötődést, valamint az RNS átírásának és mennyiségének vizsgálatát. Továbbá, ahol csak lehetett, a kutatók összehasonlították az RNS és az abból származó fehérjék mennyiségét is. Ezen túlmenően, a DNS transzkripciós faktorok kölcsönhatásainak elemzése lehetővé tette a makrofágokban található hozzáférhető elemek azonosítását, amelyeket bázissorrendjük és más jellemzőik alapján kategorizáltak.

A kutatók egy izgalmas felfedezést tettek a legújabb vizsgálatok során: felfedeztek egy új típusú promótert, amely kizárólag a makrofágok sajátossága. Ez a kutatás Nagy Gergely OTKA-pályázata keretében indult 2020 nyarán, és az eredményeiket 2024 elején publikálták a Nucleic Acids Research című rangos folyóiratban, amely a biokémia és molekuláris biológia területén élenjáró Q1-es besorolást élvez.

- Munkánk azért nyerhette el ezt a kiemelkedő helyet, mert a makrofágokra jellemző szabályozóelem-térkép révén sikerült felfedezni egy új, a makrofágokhoz specifikus génszabályozó régiót (promótert), amely eddig még nem került azonosításra. Ezek a promóterek lényegesen eltérnek a korábban ismert típusoktól, mind a szerkezetükben, mind a működésükben, és kulcsszerepet játszanak az adott sejttípus jellegzetes génkifejeződési mintázatának, végső soron pedig a sejtek identitásának fenntartásában - hangsúlyozta Nagy Gergely.

A kutatás során Nagy Gergely mellett Nagy László professzor kutatócsoportjának több tagja is jelentős szerepet játszott. Petros Tzerpos és Silye-Cseh Tímea a korábbi kísérletek lebonyolításában vettek részt, míg Nagy-Bojcsuk Dóra a bioinformatikai elemzések terén nyújtott értékes támogatást.

Kutatásunk alapvetően tudományos jellegű, és nem volt közvetlen célja a betegségek kezelésére irányuló megoldások kidolgozása. Ugyanakkor az általunk felfedezett eredmények hozzájárulhatnak ahhoz, hogy a jövőben mélyebb megértést nyerjünk a kóros állapotok hátteréről. A közleményünkben megosztottuk azokat az újonnan azonosított szabályozó elemekkel kapcsolatos ismereteinket, amelyek reményeink szerint hasznosíthatók lesznek a tudományos közösség számára. Eredményeink potenciálisan új terápiás lehetőségek kifejlesztéséhez vezethetnek – hangsúlyozta a Debreceni Egyetem kutatója.

A közlemény kiemelkedő elismerésben részesült, hiszen díjat nyert a Gróf Tisza István Debreceni Egyetemért Alapítványtól, valamint a Debreceni Egyetem Publikációs Díját is megkapta.

- A díj elnyerése megerősítés, visszaigazolása annak, hogy érdemes folytatni a kutatást. Különösen azért értékes számunkra ez az elismerés, mert egy olyan felfedezés kapcsán kaptuk, amely hosszú évek elmélyült munkájának az eredménye - hangsúlyozta Nagy Gergely.

A kutatók a publikáció megjelenését követően is folytatják a vizsgálataikat. A megjelent tanulmányban bemutatott eredmények kizárólag kezeletlen, nyugvó makrofágokból származtak, azonban mostani kutatásaik során a gyulladáscsökkentő interleukin-4 génszabályozásának hatásait elemzik.

Sajtóközpont - CzA

Related posts