Memahami bagaimana sel menyalin materi genetiknya, atau DNA, sangat penting untuk memahami kehidupan itu sendiri. Pengetahuan ini membantu kita memahami penyakit dan mengembangkan perawatan baru. Para ilmuwan telah bekerja untuk mengungkap proses kompleks yang terlibat dalam replikasi DNA, yang penting untuk pembelahan sel dan transmisi informasi genetik.
Sebuah tinjauan baru-baru ini yang diterbitkan dalam Current Opinion in Structural Biology oleh para peneliti dari Institut Biofisika Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok membahas mekanisme molekuler yang memastikan duplikasi informasi genetik dan epigenetik yang akurat selama replikasi DNA dalam sel eukariotik. Studi ini berfokus pada bagaimana sel mempertahankan lanskap epigenetik aslinya sambil memastikan integritas genom.
Replikasi DNA untuk sementara mengganggu struktur kromatin, yaitu kompleks DNA dan protein yang mengemas materi genetik di dalam inti sel. Proses perakitan nukleosom yang digabungkan dengan replikasi (RC) sangat penting untuk ini. Hal ini membutuhkan koordinasi yang tepat dari histon yang baru disintesis dan didaur ulang, yang merupakan protein yang mengelilingi DNA.
Chaperon histon, protein khusus yang memandu histon, memainkan peran kunci dalam proses ini. Perakitan nukleosom RC terjadi melalui dua jalur: satu menggunakan histon yang baru dibuat, difasilitasi oleh kompleks faktor perakitan kromatin 1 (CAF-1), dan yang lainnya menggunakan histon daur ulang, yang melibatkan kompleks FACT. Para peneliti merangkum kemajuan terbaru dalam biologi struktural perakitan nukleosom RC, berfokus pada bagaimana kompleks CAF-1 merakit tetrasom histon H3-H4 baru dan bagaimana kompleks FACT mendaur ulang heksamer histon induk.
Studi struktural ini memberikan wawasan tentang bagaimana informasi epigenetik diwariskan. Selain itu, mereka menawarkan jalan baru untuk mengembangkan obat anti kanker yang menargetkan proses perakitan kromatin. Para peneliti juga mengeksplorasi bagaimana chaperon histon berinteraksi dengan mesin replikasi, memperluas peran chaperon molekuler untuk memasukkan fungsinya dalam replisom DNA, kompleks protein yang terlibat dalam replikasi DNA.
Tinjauan ini menyoroti pentingnya memahami hubungan antara replikasi DNA dan perakitan kromatin. Pengetahuan ini sangat berharga untuk mengembangkan perawatan baru untuk penyakit seperti kanker. Dengan memahami proses yang rumit ini, para ilmuwan dapat mengembangkan terapi yang ditargetkan yang mengganggu replikasi sel yang abnormal.