Konsten att ställa in rätt ”temperatur” i cellers proteindusch

Att ställa in rätt temperatur i duschen kan vara svårt, eftersom det tar tid innan en vridning på kranen får effekt. På samma sätt fungerar det när gener slås ”på och av” i våra celler.  I ett tvärvetenskapligt samarbete inom centrum för tillämpad matematik vid Uppsala universitet har en ny teori för hur man kan analysera tidsaspekten av genernas reglering tagits fram. Resultaten publiceras idag i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

Nästan alla celler i kroppen innehåller samma DNA-sekvenser och samma gener. Generna är dock påslagna vid olika tidpunkter i olika celler och detta kräver att de skruvas av eller på vid rätt tillfälle. Därför måste cellerna kunna styra genaktiviteten till önskad nivå, som kan vara mer eller mindre avgörande för deras tillstånd och överlevnad. Från det att en gen slagits på eller av tar det dock en del tid innan den genetiska informationen översatts till ett funktionellt protein vilket gör regleringen komplicerad.

- Det är ungefär som att ställa in temperaturen i duschen. Först drar man på för varmt för att det känns kallt och sen blir det för varmt och då drar man ner temperaturen för mycket eftersom det tar tid innan förändringen märks, säger Johan Elf, forskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi.

I cellerna är dessutom både genernas aktivitet och regleringen av dem delvis slumpmässig, vilket tidigare gjort det svårt att analysera konsekvenserna av tidsfördröjningarna. Med den nya teorin kan man studera hur kombinationen av tidsfördröjningar och slumpmässigheten i de biokemiska reaktionerna samverkar, vilket gör att man bättre kan förstå varför cellernas reglersystem ser ut som de gör och hur det kan gå fel när det fallerar.

Upptäcktens praktiska nytta är en mer detaljerad förståelse av genernas reglering vilket på längre sikt kan ge en bättre förståelse kring vilka sjukdomar som beror på problem i cellernas kontrollfunktioner.

Studien har gjorts inom Centrum för tillämpad matematik vid Uppsala universitet och forskarna representerar tre olika vetenskapliga discipliner; tillämpad matematik (Andreas Grönlund), IT (Per Lötstedt) och cell- och molekylärbiologi (Johan Elf)

Läs artikeln på PNAS webbplats.

För mer information kontakta: Johan Elf, akademiforskare vid institutionen för cell- och molekylärbiologi, 018-471 46 78, johan.elf@icm.uu.se