Journal Nature Geneticsに掲載されたこの研究は、生化学および生物物理学Davide Ruggeroとポスドクの仲間であるDaniele RaicesのUCSF教授が率いました。研究者は、実験技術の組み合わせを使用して、DNA複製のタイミングを測定し、生細胞の遺伝子の3D構造を視覚化しました。
彼らは、細胞周期の初期に複製する遺伝子は、DNA複製機械によりアクセスしやすい核の領域に配置される傾向があることを発見しました。また、これらの遺伝子は、よりオープンでアクセス可能なクロマチン構造を持つ傾向があるため、RNAに転写しやすくなります。
対照的に、細胞周期の後半で複製する遺伝子は、DNA複製機構にアクセスしにくい核の領域に配置される傾向があります。また、これらの遺伝子は、よりコンパクトでアクセスできないクロマチン構造を持つ傾向があるため、RNAへの転写がより困難になります。
研究者は、DNA複製のタイミングと遺伝子折りたたみの間のこの関係が遺伝子発現を調節するために重要であると考えています。 DNA複製のタイミングを制御することにより、細胞は転写機構への遺伝子のアクセシビリティを制御し、遺伝子発現のレベルを制御できます。
この発見は、ゲノムがどのように組織化および調節されているかを理解すること、およびDNA損傷によって引き起こされる疾患の新しい治療法を開発するために重要な意味を持つ可能性があります。たとえば、DNA複製機械を標的とすることにより、DNA損傷を予防または修復し、癌などの疾患を予防または治療できる新薬を開発することが可能かもしれません。
