NYHET Den klassiska synen har varit att kromosomer är till för att dela upp arvsmassan i hanterbara bitar. På vilken kromosom en gen sitter har ansetts vara av mindre betydelse. Anna-Mia Johansson, Umeå universitet, visar i sin avhandling att enskilda kromosomer har specifika uppgifter, något som också påverkar cellernas funktion.
Människan består av 46 kromosomer och bananflugan, som Anna-Mia Johansson studerat, av åtta. Båda har vi en dubbel uppsättning av kromosomer, där den ena halvan kommer från mamman och den andra från pappan. Honor har två X-kromosomer medan hanar endast har en. Forskare känner sedan tidigare till att generna på X-kromosomen producerar lika mycket protein i honor som i hanar, trots att de senare bara har en X-kromosom. För att åstadkomma denna balans i bananfluga uppregleras generna i hanens X-kromosomer ungefär två gånger. Det sker med hjälp av ett proteinkomplex som binder till hanens X-kromosom och luckrar upp den tätt packade DNA-molekylen. Denna mekanism hjälper till och gör det enklare att översätta den genetiska informationen så att nya proteiner kan bildas.
– Vi har visat att generna uppnår rätt balans genom att begränsa antalet proteinkomplex som kan bildas. Det sker genom att delar av eller hela proteinkomplexet blockerar möjligheterna att bilda ett av de proteiner som ingår i komplexet, förklarar Anna-Mia Johansson.
Uppfattningen har varit att det är unikt att könskromosomer har specifika uppgifter. Anna-Mia Johansson ställde sig frågan om inte andra kromosomer kan fungera på liknande sätt. I sin avhandling har hon därför också undersökt kromosom 4, som inte är en könskromosom. Det visade sig att även denna kromosom har ett liknande system för att reglera proteinproduktion.
I kromosom 4 är DNA:t kompakt och det gör det svårt för generna att uttryckas. Anna-Mia Johansson visar i sin avhandling att generna på kromosom 4 regleras genom ett samarbete mellan två proteiner, POF och HP1. POF, som är det protein hon huvudsakligen arbetat med, binder specifikt till den 4:e kromosomen. Medan POF har en stimulerande effekt på generna från kromosom 4, dämpar HP1 samma gener. – Tillsammans skapar POF och HP1 ett optimalt förhållande för dessa gener så att det går att finjustera hur mycket protein som bildas. Vi vet inte exakt hur mekanismen fungerar. Däremot har vi kunnat visa att POF hjälper till att transportera den genetiska informationen ut ur cellkärnan där den omvandlas till funktionella proteiner, berättar Anna-Mia Johansson.
Resultaten ger en större förståelse om hur kromosomerna är uppbyggda och hur de fungerar. Dessutom visar de hur gener som finns i en svårtillgänglig omgivning ändå kan uppnå ett korrekt genuttryck.
Fredagen den 4 juni försvarar Anna-Mia Johansson, Institutionen för molekylärbiologi, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Chromosome-wide Gene Regulatory Mechanisms in Drosophila melanogaster. Svensk titel: Kromosomala genreglerande mekanismer i bananfluga. Disputationen äger rum kl. 13.00 i Major Groove, byggnad 6L, Umeå Universitet. Fakultetsopponent är professor Kristen M. Johansen, Biochemistry, Biophysics & Molecular Biology Department, Iowa State University, USA.
Avhandlingen är e-publicerad på:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-33928
Anna-Mia Johansson Telefon: 090-785 67 96
E-post: anna-mia.johansson@molbiol.umu.se
Redaktör: Karin Wikman