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Nature揭示多變的基因表達(dá)模式

2014-04-30 14:10 閱讀:801 來(lái)源:生物通 責(zé)任編輯:潘樂樂
[導(dǎo)讀] 脊椎動(dòng)物早期胚胎發(fā)育受到一些基因以及它們的“語(yǔ)法”控制。解譯這一語(yǔ)法或許有助于了解畸形或癌癥的形成,并開發(fā)出一些新的治療藥物。第一次,一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在斑馬魚的不同發(fā)育階段基因表達(dá)過程中存在各種將DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的機(jī)制。研究人員將這項(xiàng)研究發(fā)表在《自

    脊椎動(dòng)物早期胚胎發(fā)育受到一些基因以及它們的“語(yǔ)法”控制。解譯這一語(yǔ)法或許有助于了解畸形或癌癥的形成,并開發(fā)出一些新的治療藥物。第一次,一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在斑馬魚的不同發(fā)育階段基因表達(dá)過程中存在各種將DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的機(jī)制。研究人員將這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上。

    在對(duì)幾個(gè)基因組進(jìn)行了測(cè)序,并解碼了人類遺傳物質(zhì)之后,有關(guān)遺傳信息結(jié)構(gòu)和功能的許多問題仍然沒有答案。科學(xué)家們一直在遺傳信息的攜帶者DNA上尋找調(diào)控基因表達(dá)的基本規(guī)則 。基因表達(dá)的結(jié)果是生成了RNA,借助于一個(gè)叫做轉(zhuǎn)錄的重要基因表達(dá)過程,以DNA作為模板合成出RNA,RNA再將遺傳信息轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。然而,目前仍然不清楚轉(zhuǎn)錄的確切起始位點(diǎn),以及哪些有規(guī)則、重復(fù)出現(xiàn)的DNA片段,DNA修飾或DNA結(jié)構(gòu)修飾是決定轉(zhuǎn)錄起始的必要條件。完全地了解轉(zhuǎn)錄調(diào)控有可能允許特異性地干擾這些機(jī)制,以及開發(fā)出對(duì)抗一些疾病的新藥物。

    一個(gè)國(guó)際研究小組在斑馬魚中更詳細(xì)地研究了與轉(zhuǎn)錄起始相關(guān)的一些過程。在遺傳學(xué)中,斑馬魚被視作是脊椎動(dòng)物研究的一種重要模式生物。利用帽分析基因表達(dá)(Cap **ysis gene expression, CAGE)高通量方法,科學(xué)家們確定了斑馬魚各個(gè)胚胎發(fā)育階段數(shù)千基因的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。

    數(shù)據(jù)比較結(jié)果揭示,尤其是在胚胎發(fā)育的兩個(gè)階段:胚胎基因組激活前后某些起始位點(diǎn)的利用存在差異。Marco Ferg 說(shuō):“激活之前,生長(zhǎng)的胚胎利用了母親存放在卵子中的一些轉(zhuǎn)錄物來(lái)生成蛋白質(zhì)。母親的基因組充當(dāng)了互補(bǔ)的模板。在胚胎基因組激活之后新生成了一些轉(zhuǎn)錄物。之后,便以胚胎基因組作為模板。”在新一代測(cè)序技術(shù)的幫助下,研究人員以高通量解碼了未知的一些DNA序列,他們第一次發(fā)現(xiàn)在不同發(fā)育階段存在各種轉(zhuǎn)錄機(jī)制。

    還需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定特異性利用轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)是否是基因調(diào)控的一種普遍機(jī)制。“如果情況確是如此,或許有可能能夠控制轉(zhuǎn)錄以及特異性地對(duì)抗癌癥一類的由轉(zhuǎn)錄缺陷引起的疾病。但現(xiàn)在我們?nèi)匀惶幱诨A(chǔ)研究階段,”Marco Ferg說(shuō)。


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