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Data documento:10-10-2017
Rolling back the frontiers: new insights into how genes operate
Ridurre le frontiere: nuove informazioni su come funzionano i geni
Advances in the manner in which we can visualise the atomic structures of cells have been recognised in 2017 Nobel prize for chemistry.
I progressi fatti nella visualizzazione delle strutture atomiche delle cellule sono stati riconosciuti con il Premio Nobel per la chimica del 2017.
These increasingly powerful methods shine a light on how we are constructed and now the use of advanced super-resolution microscopy reveals aspects of the interrelation of the genes to the mechanisms which control them.
Questi metodi sempre più potenti fanno luce su come siamo costruiti e adesso l’uso della microscopia a super-risoluzione rivela aspetti dell’interrelazione dei geni con i meccanismi che li controllano.
Cells respond to their environment through gene regulation involving protein transcription factors.
Le cellule rispondono al loro ambiente per mezzo della regolazione genica che coinvolge fattori di trascrizione di proteine.
Transcription, the mechanism controlling gene expression, is regulated through binding factors to gene promoters causing them to activate or repress expression.
La trascrizione, il meccanismo che controlla l’espressione genica, è regolata legando fattori a promotori di geni che attivano o reprimono l’espressione.
Although central to our understanding of how genes are controlled, the mechanisms by which factors find targets remain unclear.
Anche se fondamentali per capire come sono controllati i geni, i meccanismi con i quali i fattori trovano gli obiettivi rimangono poco chiari.
Advanced super-resolution microscopy shows our genes are controlled by clusters of chemicals forming ‘nano footballs’, opening up research into what researchers term ‘the underexplored and novel aspect of gene regulation’ through technology that has not been available until recently.
La microscopia avanzata a super-risoluzione mostra che i nostri geni sono controllati da gruppi di sostanze chimiche che formano nano strutture simili a palloni, il che apre alla ricerca su quello che i ricercatori definiscono “l’aspetto sotto-esplorato e nuovo della regolazione genetica” per mezzo di tecnologie non disponibili fino a poco tempo fa.
>>> Researchers based at the University of York, two of whom have received support from the EU-funded ISOLATE project, have just published a paper titled, ‘Transcription factor clusters regulate genes in eukaryotic cells’.
I ricercatori dell’Università di York, due dei quali hanno ricevuto un sostegno dal progetto ISOLATE, finanziato dall’UE, hanno appena pubblicato un articolo intitolato, “Raggruppamenti di fattori di trascrizione regolano i geni nelle cellule eucariotiche”.
In it they set out their discovery that, they state, addresses the long-standing question of how transcription factors efficiently find their targets.
Nell’articolo illustrano la loro scoperta che, affermano, risponde all’annosa questione di come i fattori di trascrizione riescano a trovare i loro obiettivi.
Using single-molecule fluorescence microscopy, the team gained what lead researcher Professor Mark Leake, Chair of Biological Physics at the University of York, described as the ‘breathtaking’ ability to see into cells, one molecule at a time.
Usando la microscopia a fluorescenza a singola molecola, il team ha ottenuto quella che il professor Mark Leake, professore di fisica biologica presso l’Università di York, ha descritto come l’abilità “mozzafiato” di vedere dentro le cellule, una molecola alla volta.
The team believes the clustering process is due to an ingenious strategy the cell uses to allow transcription factors to reach their target genes as quickly as possible.
Il team crede che il processo di raggruppamento sia dovuto a un’ingegnosa strategia che le cellule usano per permettere ai fattori di trascrizione di raggiungere i loro geni obiettivo il più velocemente possibile.
The fact that the size of these nano footballs matches the gaps between DNA when it is packed tightly inside a cell, they feel, is not coincidental.
Il fatto che le dimensioni di questi nano palloni corrispondano agli spazi tra il DNA quando è racchiuso dentro una cellula, secondo loro, non è una coincidenza.
The DNA is squeezed into cells, leaving little gaps between separate strands resembling the mesh in a fishing net.
Il DNA è stretto nelle cellule, lasciando pochi spazi tra filamenti separati in modo simile alla maglia di una rete da pesca.
The size of the mesh is very close to the size of the nano footballs the researchers identified.
Le dimensioni della maglia sono molto simili alle dimensioni dei nano palloni identificati dai ricercatori.
Professor Leake told Science Daily ‘This means that nano footballs can roll along segments of DNA but then hop to another nearby segment.
Il professor Leake ha detto a Science Daily “Questo significa che i nano palloni possono rotolare lungo segmenti di DNA ma e poi passare su un altro segmento vicino.
This allows the nano football to find the specific gene it controls much more quickly than if no nano hopping was possible.
Questo permette a ogni pallone di trovare il gene specifico che controlla molto più velocemente che se non fosse loro possibile saltare in questo modo.
In other words, cells can respond as quickly as possible to signals from the outside, which is an enormous advantage in the fight for survival.’
In altre parole, le cellule possono rispondere il più velocemente possibile ai segnali che vengono da fuori, il che è un vantaggio enorme nella lotta per la sopravvivenza.”
Researchers hope their findings may have important mechanistic implications for the understanding of amyloid plaques found in neurodegenerative disorders including Alzheimer’s and Parkinson’s diseases.
I ricercatori sperano che le loro scoperte possano avere importanti implicazioni meccaniche per capire le placche amiloidi che si trovano nelle malattie neurodegenerative come le malattie di Alzheimer e Parkinson.
Increased knowledge of the clustering mechanism may not only be of value in understanding such diseases, but could enable future novel synthetic biology applications to manufacture gene circuits with, for example, a range of bespoke response times.
Una conoscenza più approfondita del meccanismo di raggruppamento non solo potrebbe essere preziosa per capire tali malattie, ma potrebbe in futuro permettere nuove applicazioni di biologia sintetica per creare circuiti di geni con, per esempio, una serie di tempi di risposta su misura.
ISOLATE (Developing single cell technologies for systems biology) was an Initial Training Network involving eleven trainees on a program ranging from forefront microtechnology, bioengineering, biophysics, via analytical chemistry to biochemistry and systems biology.
ISOLATE (Developing single cell technologies for systems biology) era una Rete di formazione iniziale che coinvolgeva undici tirocinanti in un programma che andava dalla microtecnologia all’avanguardia, la bioingegneria, la biofisica, attraverso la chimica fino alla biochimica e alla biologia dei sistemi.
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Source: Based on project information and media reports
Fonte: Sulla base di informazioni diffuse dal progetto e segnalazioni dei media