Vědci z ÚOCHB umožňují lépe pochopit mechanismus přepisu genové informace z DNA na RNA
19. září 2025
Václav Veverka se svým týmem z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR pronikají do tajů genové transkripce. Jejich výzkum přináší zatím neznámé podrobnosti o tom, za jakých okolností dokáže buňka přečíst obsáhlou genetickou informaci. Vědci se zaměřili na protein Spt6, který v tomto procesu hraje klíčovou roli. Na studii, kterou otiskl vlivný časopis Molecular Cell, spolupracovali s týmem Freda Winstona z Harvard Medical School.
DNA není volně rozprostřená, ale naopak uspořádaná do struktury zvané chromatin. Ten funguje jako pevně svinuté klubko nití, kde cívku tvoří bílkoviny histony a samotné cívky se nazývají nukleozomy. Právě jim vděčíme za to, že se obrovské množství genetické informace vejde do jádra buňky. Při přepisu DNA na RNA v procesu zvaném transkripce ale zabalené nukleozomy představují překážku a brání buňkám, aby geny správně načetly.
Právě v tuto chvíli nastupují na scénu speciální proteiny, histonové chaperony, které dokážou nukleozomy dočasně rozebrat a zase složit zpět, čímž transkripci uvolní cestu. RNA si můžeme představit jako čtenáře, který se potřebuje podívat do knihy DNA umístěné na polici. Histonové chaperony fungují jako knihovníci, kteří knihu na okamžik sundají a čtenář RNA si opíše stránku s genetickou informací. Pak se kniha zase vrátí na své místo.
Výzkum, ke kterému největší měrou přispěli James Warner a Vanda Lux, se zaměřuje na jeden z klíčových histonových chaperonů, protein Spt6. Ukázalo se, že využívá svou N-terminální doménu, pružnou a „neuspořádanou“ část molekuly, aby se pevně navázal na histony. Jde o funkci klíčovou pro přežití buňky, přítomnou jak u kvasinek, tak u člověka. Pokud tento úsek v Spt6 chybí, dokáže jeho úlohu převzít jiný chaperon, zvaný FACT. Podařilo se tedy prokázat, že jednotlivé chaperony spolupracují a do určité míry se můžou zastupovat. To je velmi důležité a vůbec poprvé se tak dozvídáme, proč buňky potřebují histonových chaperonů větší množství. Nejedná se o to, že by se jejich funkce dublovaly, ale spíš o dynamickou spolupráci, během níž se jednotlivé proteiny střídají a doplňují.
Porozumění procesu genové transkripce je klíčové nejen v základním výzkumu. Poruchy ve správném fungování chromatinu souvisejí například i s nádorovým bujením nebo neurodegenerativními chorobami. S každým krokem směrem k hlubšímu pochopení molekulárního fungování, se blížíme i k efektivnější léčbě těchto závažných onemocnění.
Původní článek
- Warner, J. L.; Lux, V.; Veverka, V.; Winston, F. The Histone Chaperone Spt6 Controls Chromatin Structure through Its Conserved N-Terminal Domain. Molecular Cell 2025, 85 (18), 3407-3424.e8. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2025.08.020
Čtěte dále...
