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Cohesins02:20

Cohesins

5.7K
Cohesin protein complexes are a molecular glue that holds two sister chromatids together. They play an important role both in mitosis and meiosis. In mitosis, all cohesin complexes present on the chromosomes are removed before the start of the anaphase stage.
Cohesin complexes in Meiotic Division
Meiosis involves two distinct rounds of chromosomal segregation and cell divisions— Meiosis I followed by Meiosis II – producing four daughter cells. Meiosis I includes the separation of...
5.7K
Separation of Sister Chromatids02:17

Separation of Sister Chromatids

4.6K
At the transition from prophase to metaphase, there is a reduction in cohesion along the chromosomal arms, resulting in the resolution of sister chromatids. However, residual cohesin connections remain to hold the sister chromatids together until the transition from metaphase to anaphase. The residual connection prevents any premature separation of sister chromatids, blocking the risks of aneuploidy within the daughter cells.
At the onset of anaphase, separase, a proteolytic enzyme, is...
4.6K
Anaphase Promoting Complex00:50

Anaphase Promoting Complex

3.5K
The stepwise destruction of specific proteins is necessary for the progression and completion of the cell cycle. Such proteins are ubiquitinated by ubiquitin ligases and then subsequently destroyed by the proteasome. The SCF (Skp1/Cullin/F-box) and the anaphase-promoting complex (APC) are two important ubiquitin ligases involved in cell cycle progression. While SCF is active throughout the cell cycle, APC gets activated during metaphase to anaphase transition. Cdc20 or Cdh1 binds to APC and...
3.5K
Loss of Tumor Suppressor Gene Functions01:12

Loss of Tumor Suppressor Gene Functions

6.1K
Tumor suppressor genes are normal genes that can slow down cell division, repair DNA mistakes, or program the cells for apoptosis in case of irreparable damage. Hence, they play an essential role in preventing the proliferation of damaged cells.
When the tumor suppressor genes develop mutations or are lost, cells start growing out of control, leading to cancer. However, a single functional copy of the tumor suppressor gene is enough for the cells to maintain their normal functions and cell...
6.1K
Restarting Stalled Replication Forks02:37

Restarting Stalled Replication Forks

6.4K
DNA replication is initiated at sites containing predefined DNA sequences known as origins of replication. DNA is unwound at these sites by the minichromosome maintenance (MCM) helicase and other factors such as Cdc45 and the associated GINS complex.The unwound single strands are protected by replication protein A (RPA) until DNA polymerase starts synthesizing DNA at the 5’ end of the strand in the same direction as the replication fork. To prevent the replication fork from falling apart,...
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Restarting Stalled Replication Forks02:37

Restarting Stalled Replication Forks

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La pérdida de cohesión elimina todos los dominios de bucle

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  • 1The Center for Genome Architecture, Baylor College of Medicine, Houston, TX 77030, USA; Department of Molecular and Human Genetics, Baylor College of Medicine, Houston, TX 77030, USA; Department of Structural Biology, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA 94305, USA.

Cell
|October 7, 2017
PubMed
Resumen

La degradación de la cohesión elimina los dominios de bucle, pero no los dominios de compartimiento en el genoma humano. La pérdida de cohesina afecta a los genes activos al hacer que los superpotenciadores se co-localicen, afectando la regulación génica.

Palabras clave:
Núcleo 4DCTCF (en inglés)El Hi-CLos bucles de la cromatinala cohesiónregulación genéticaArquitectura del genomaExtrusión en bucleCompartimientos nuclearesMejoradores de las propiedades

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Área de la Ciencia:

  • La genómica
  • Biología molecular
  • La epigenética

Sus antecedentes:

  • El genoma humano está organizado en estructuras jerárquicas, incluyendo dominios de bucle y dominios de compartimiento.
  • Los dominios de bucle se forman por unión de CTCF y cohesión, mientras que los dominios de compartimiento surgen de la co-segregación de intervalos genómicos con marcas de histona similares.

Objetivo del estudio:

  • Investigar el papel de la cohesión en la organización del genoma y la regulación de los genes.
  • Determinar los efectos de la degradación de la cohesión en los dominios de bucle, los dominios de compartimiento y la expresión génica.

Principales métodos:

  • Se indujo la degradación de la cohesina en las células humanas.
  • Las frecuencias de contacto de todo el genoma se analizaron utilizando técnicas como Hi-C.
  • Se evaluaron la expresión génica y las marcas histónicas.

Principales resultados:

  • La eliminación de la cohesión condujo a la pérdida completa de los dominios de bucle.
  • Los dominios de compartimiento y las marcas histónicas no se vieron afectadas por la pérdida de cohesión.
  • El agotamiento de la cohesina hizo que los superpotenciadores se co-localizaran, afectando la regulación de los genes cercanos.
  • La restauración de la cohesión resultó en una rápida re-formación de dominios de bucle, con muchos bucles de tamaño megabase recuperándose en menos de una hora.

Conclusiones:

  • La cohesión es esencial para la formación y el mantenimiento de dominios de bucle.
  • La formación de dominio de bucle es distinta de la formación de dominio de compartimiento.
  • La cohesina juega un papel crucial en la regulación de la expresión génica a través de la organización del superpotenciador y la extrusión del bucle.