Navorsing
?Prof. Hugh Patterton
(+27 21 808 2774, hpatterton@sun.ac.za)
Bioinformatika van die epigenoom
In eukariote is DNA in chromatien verpak ten einde die enorme lengte DNA (ongeveer 2m in mense) in the selkern van ongeveer 10um te kan inpas. Dit word bereik deur die herhalende verpakking van die DNA in strukture bekend as nukleosome. Alhoewel dit die verpakkings behoefte beantwoord, veroorsaak dit egter 'n aansienlike probleem in terme van die toeganklikheid van die DNA molekuul aan prote?ene wat daarmee moet interreageer ten einde die genetiese rol daarvan te vervul. Die eukariotiese sel het verskeie meganismes evolueer wat die onderdrukkende effek van chromatien benut om DNA funksie te reguleer. Dit sluit ATP-afhanklike chromatien verbouers, die uitruiling van histoon variante in the nukleosoom, die chemiese modifikasie van spesifieke residue in die N-terminale sterte van histone, en die chemiese modifikasie van DNA basisse in. Sommige van hierdie modifikasies is tussen generasies oorerflik, en sulke modifikasies vorm deel van die epigenoom. Die epigenoom bevat die seine van etlike omgewing faktore, insluitende voeding, spanning ens.
Prof. Patterton se navorsing in bioinformatika is gefokus op die ontwikkeling van metodes en programmatuur om die rol van van die epigenoom in die regulering van DNA funksie te ondersoek. Dit sluit sagteware vir die analise van die fisieke klustering van mede-reguleerde gene, die genoomwye verspreiding van nukleosome, die seine verantwoordelik vir die presiese plasing van nukleosome by spesifieke genoom posisies, en die verspreiding en funksie van spesifieke epigenetiese histoon merke in.
Dr. Anandi Bierman
(anandie@sun.ac.za)
Van gemors tot funksionele DNA: hoe transponeerbare elemente 'n impak op eukariotiese genome het
Transponeerbare elemente is herhalende DNA motiewe wat van een na 'n ander posisie in chromosome kan beweeg. Hierdie elemente, wat oorspronklik deur die Nobel-pryswenner, Barbara McClintock in mielies ontdek is, is eers as "gemors" DNA met geen spesifieke funksie beskou. McClintock het egter die insig gehad om voor te stel dat hierdie elemente 'n doel dien deur by te dra tot die dinamiese en plastiese aard van ons genome, wat organismes in staat stel om by omgewings veranderinge aan te pas. Vandag word transponeerbare elemente beskou as beide voordelig, wat bydra tot die totstandkoming van mutasies wat evolusie aanhelp, en nadelig, in terme van hulle assosiasie met epigenetiese beheer meganismes wat tot kanker kan lei. Deur van bioinformatiese metodes gebruik te maak kan transponeerbare elemente bestudeer word op 'n vlak wat nie in die verlede haarbaar was nie, en dieper insig in hulle voorkoms en funksies in die genome van eukariotiese organismes kan bereik word.
