view in publisher's site

Global DNA modifications suppress transcription in brown adipose tissue during hibernation

Hibernation is crucial to winter survival for many small mammals and is characterized by prolonged periods of torpor during which strong global controls are applied to suppress energy-expensive cellular processes. We hypothesized that one strategy of energy conservation is a global reduction in gene transcription imparted by reversible modifications to DNA and to proteins involved in chromatin packing. Transcriptional regulation during hibernation was examined over euthermic control groups and five stages of the torpor/arousal cycle in brown adipose tissue of thirteen-lined ground squirrels (Ictidomys tridecemlineatus). Brown adipose is crucial to hibernation success because it is responsible for the non-shivering thermogenesis that rewarms animals during arousal. A direct modification of DNA during torpor was revealed by a 1.7-fold increase in global DNA methylation during long term torpor as compared with euthermic controls. Acetylation of histone H3 (on Lys23) was reduced by about 50% when squirrels entered torpor, which would result in increased chromatin packing (and transcriptional repression). This was accompanied by strong increases in histone deacetylase protein levels during torpor; e.g. HDAC1 and HDAC4 levels rose by 1.5- and 6-fold, respectively. Protein levels of two co-repressors of transcription, MBD1 and HP1, also increased by 1.9- and 1.5-fold, respectively, in long-term torpor and remained high during early arousal. MBD1, HP1 and HDACs all returned to near control values during interbout indicating a reversal of their inhibitory actions. Overall, the data presents strong evidence for a global suppression of transcription during torpor via the action of epigenetic regulatory mechanisms in brown adipose tissue of hibernating thirteen-lined ground squirrels.

تغییرات در DNA جهانی رونویسی را در بافت چربی قهوه‌ای در طول خواب زمستانی سرکوب می‌کنند.

hibernation برای زنده ماندن در فصل زمستان برای بسیاری از پستانداران کوچک حیاتی است و با دوره‌های طولانی‌مدت of مشخص می‌شود که در طی آن کنترل‌های شدید جهانی برای سرکوب فرایندهای سلولی گران اعمال می‌شوند. ما فرض کردیم که یک استراتژی حفاظت از انرژی، کاهش جهانی در تکثیر ژن است که توسط تغییرات برگشت‌پذیر به DNA و به proteins درگیر در بسته‌بندی chromatin منتقل می‌شود. مقررات Transcriptional در طول خواب از روی گروه‌های کنترل euthermic و پنج مرحله از چرخه سستی / برانگیختگی در بافت چربی قهوه‌ای ۱۳ سنجاب زمینی lined (Ictidomys tridecemlineatus)بررسی شد. چربی قهوه‌ای برای خواب زمستانی ضروری است چون مسئول the shivering است که حیوانات را در طول برانگیختگی تحریک می‌کند. تغییر مستقیم DNA در طول حالت torpor توسط یک افزایش ۱.۷ برابر در متیلاسیون DNA جهانی در طول حالت سستی بلند مدت نسبت به کنترل‌های euthermic آشکار شد. acetylation از H۳ histone (بر Lys۲۳)تا حدود ۵۰ % کاهش یافت هنگامی که سنجاب‌ها وارد حالت سستی شدند که منجر به افزایش بسته‌بندی chromatin (و سرکوب نسخه‌برداری)شد. این افزایش با افزایش شدید در protein histone histone در طول حالت torpor همراه بود؛ به عنوان مثال سطوح HDAC۱ و HDAC۴ به ترتیب ۱.۵ تا ۶ برابر شدند. سطوح پروتیین دو co of، MBD۱ و HP۱ به ترتیب تا ۱.۹ برابر و ۱.۵ تا برابر، در حالت سستی بلند مدت افزایش یافت و در طول برانگیختگی زودرس بالا باقی ماند. MBD۱، HP۱ و HDACs همگی به مقادیر کنترل نزدیک در طول interbout برگشتند که نشان‌دهنده برگشت اقدامات بازدارنده آن‌ها بود. به طور کلی، داده‌ها، شواهد قوی را برای سرکوب سراسری رونویسی در طول حالت torpor از طریق عمل مکانیسم تنظیمی epigenetic در بافت چربی قهوه‌ای در حدود ۱۳ سنجاب‌ها، ارایه می‌دهد.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.