Protein yang sedikit diketahui ini membantu tubuh Anda tetap sinkron-begitulah caranya
EZH1 adalah pengatur utama ritme sirkadian, menstabilkan transkripsi gen dan memodifikasi kromatin untuk mempertahankan waktu genetik. Mengganggu EZH1 menyebabkan ketidakseimbangan metabolisme dan penyakit, sambil memulihkan fungsinya mengembalikan ritme yang tepat.
Jika gen Anda dapat mengatur jam alarm, EZH1 mungkin yang membunyikan bel.
Sebuah studi baru mengungkapkan bagaimana protein yang sering diabaikan ini mengatur ekspresi berirama gen pada otot rangka, menyelaraskannya dengan siklus internal 24 jam tubuh.
Tim peneliti yang dipimpin Kaust menemukan bahwa EZH1 memainkan peran ganda dalam regulasi sirkadian: ia menstabilkan protein penting yang disebut RNA Polimerase II – Mesin molekul transkripsi gen – sementara juga membentuk kembali kromatin, bentuk yang dikemas erat dari DNAuntuk mengaktifkan atau membungkam gen sesuai jadwal.
EZH1: Maestro Genetik
Berkat keserbagunaan yang mengejutkan ini, fungsi EZH1 seperti maestro, memastikan bahwa gen yang terlibat dalam metabolisme, tidur, dan proses penting lainnya naik dan jatuh pada isyarat. Ketika aktivitas protein menurun – seperti yang dapat terjadi dengan penuaan – waktu genetik dapat goyah, yang menyebabkan ketidakseimbangan dan penyakit metabolisme.
“Ritme yang dimediasi EZH1 dapat memainkan peran kunci dalam menjaga kesetiaan dan kemampuan beradaptasi dari program genetik spesifik jaringan,” kata Peng Liu, yang ikut memimpin studi dengan kolega Valerio Orlando.
Tim peneliti-yang termasuk spesialis pencitraan Satoshi Habuchi dan ahli biologi sel induk Mo Li-membuat penemuan ini dengan mempelajari jaringan otot rangka dari tikus dan melakukan percobaan pada sel otot tikus yang dikultur. Dengan melacak ekspresi gen dan aktivitas protein selama siklus 24 jam, mereka menemukan bahwa kadar EZH1 berosilasi bersamaan dengan gen sirkadian master lainnya. Pola berirama ini memungkinkan EZH1 untuk mengatur ribuan gen lain yang terikat pada jam internal tubuh.
Bagaimana EZH1 mempertahankan ritme genetik
Salah satu peran kunci EZH1, para peneliti menemukan, menstabilkan RNA polimerase II-enzim yang mengubah instruksi yang dikodekan DNA menjadi perantara RNA-dalam proses yang dikenal sebagai transkripsi, yang menggerakkan produksi protein dan fungsi seluler. Pada saat yang sama, EZH1 memodifikasi kromatin dengan menambahkan atau menghapus tag kimia. Perhiasan epigenetik ini membuat gen lebih atau kurang dapat diakses untuk transkripsi.
Dua fungsi EZH1 bekerja bersama untuk mempertahankan ritme ekspresi gen yang tepat, catat Orlando, temuan tak terduga yang, katanya, “menyoroti pentingnya terus mengeksplorasi aspek -aspek dasar mekanisme epigenetik.”
Studi ini juga mengungkapkan konsekuensi kerusakan EZH1. Ketika para peneliti mengganggu EZH1 dalam sel, mereka menemukan bahwa ekspresi berirama dari banyak gen jatuh dari sinkronisasi.
Ketidaksejajaran ini dapat menyebabkan masalah seperti gangguan perbaikan otot, gangguan metabolisme, dan peningkatan kerentanan terhadap penyakit terkait usia-kondisi yang suatu hari nanti mungkin diobati dengan menargetkan EZH1 dan jalurnya dengan obat-obatan baru. Mendukung ide ini, tim yang dipimpin Kaust menunjukkan bahwa memulihkan fungsi EZH1 sebagian besar mengembalikan ritme yang terganggu.
Tetap ada banyak pertanyaan, termasuk bagaimana EZH1 berfungsi di luar jaringan otot. Analisis genome-lebar menunjukkan bahwa mengganggu EZH1 mengurangi transkripsi ritmis lebih dari 1.000 gen yang diatur sirkadian. Sementara beberapa gen ini terikat pada fungsi otot rangka, banyak yang terlibat dalam jalur perbaikan metabolik dan sel yang lebih luas.
Ketika para peneliti terus mengungkap kompleksitas EZH1, temuan -temuan terbaru menggarisbawahi wawasan baru yang kritis: protein yang dipahami ini mengatur ketepatan waktu genetik dengan presisi, memastikan tubuh kita berjalan seperti jarum jam.
Referensi: “PRC2-EZH1 berkontribusi terhadap ekspresi gen sirkadian dengan mengatur status kromatin dan stabilitas kompleks RNA polimerase II” oleh Peng Liu, Seba Nadeef, Maged F Serag, Andreu Paytuví-Gallart, Maram Abadi, Francesco Della Valle, Santiago Raton, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, Santiago, , Dilmé Capójaïr, Sabir Adroub, Nadine Hosny El Said, Bodor Fallatah, Mirko Celii, Gian Marco Messa, Mengge Wang, Mo Li, Paola Tognini, Lorena Aguilar-Arnal, Satoshi Habuchi, Selma Masri, Paolo Sassone-Corsi and Valerio Orlando, 20 October 2024, Jurnal Embo.
Doi: 10.1038/s44318-024-00267-2
