Содержимое нашей генетической информации на самом деле молчит (то есть неактивно), и сначала его нужно заставить «заговорить». Подобно считывающей головке магнитофона, РНК-полимераза II, сокращенно Pol II, проходит по ДНК (ленте) и транскрибирует генетическую и эпигенетическую информацию в РНК. Однако, чтобы фермент не работал случайным образом, он динамически модифицируется во многих различных точках, чтобы контролировать его активность в зависимости от ситуации.
«Фосфорилирование позволяет влиять на активность фермента в 240 различных участках», — объясняет профессор Дирк Эйк, последний автор исследования и руководитель исследовательского отдела молекулярной эпигенетики в Центре Гельмгольца в Мюнхене. Вместе с коллегами из Биомедицинского центра и Генного центра Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене и Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене, Германия, он и его команда разработали метод одновременного исследования всех 240 участков в Pol II.«Хитрость заключается в сочетании генетических и масс-спектрометрических методов», — раскрывает первый автор доктор Роланд Шуллер. «Создавая генетически модифицированные варианты рассматриваемых областей, мы можем исследовать каждый отдельный сайт фосфорилирования с помощью масс-спектрометра».
Это позволяет исследователям точно определить, как и где действуют определенные ферменты, влияющие на фосфорилирование. Ученые также успешно сравнили паттерны модификации Pol II у людей и дрожжей.
«Регулирование транскрипции генов с помощью Pol II — это элементарный процесс в жизни, и отклонения в регуляции генов являются основой многих заболеваний человека», — объясняет руководитель исследования Эйк предысторию работы. «Поэтому необходимы исследования паттерна фосфорилирования в определенные моменты цикла транскрипции, чтобы когда-нибудь в будущем получить представление о лежащих в основе механизмов регуляции генов на уровне транскрипции».