基因的“封印”
日期:2012-08-23 08:31:14
Benaroya研究所的研究人員對特殊脊椎動物七鰓鰻sea lamprey的基因組進行了研究,發現七鰓鰻的發育早期有一千多種基因流失。在發育過程中,整個胚胎的體細胞都刪除了這些基因,只有原始生殖細胞PGC例外。PGC可以被看做是一種胚胎干細胞,最終會被用于制造下一代七鰓鰻。經分析,七鰓鰻胚胎中流失的很大一部分基因都具有多能性標志,這意味著如果它們在機體中錯誤開啟將會帶來難以預料的危害。實際上,七鰓鰻在胚胎發育中經歷了大規模的程序化基因組重排和基因流式,將這些基因單獨“封印”在生殖細胞中,以免它們錯誤表達而造成不良后果(例如癌癥等)。這項研究作為特刊文章發表在最近一期的Cell子刊Current Biology雜志上,該雜志將其作為亮點文章進行了特別推薦。
這項研究的基礎是該團隊2009年發表在美國國家科學院院刊Proceedings of the National Academy of Sciences雜志上的一項成果。“我們的新研究證實七鰓鰻在發育早期經歷了大規模的基因組重排和基因流失,”文章的資深作者,Chris Amemiya教授說。“將基因限制在生殖細胞中是一種深度生物學策略,能夠高度精確地調控基因組正常功能。這一策略消除了這些基因有害表達的隱患。而另一方面,人類通過表觀遺傳學機制給這些基因上保險。”
七鰓鰻是一種很基礎的脊椎動物,它缺乏頜,并且具有許多科學家感興趣的特點。七鰓鰻的適應性免疫系統所用的基因與眾不同,Amemiya的研究團隊曾在這一領域做出重要貢獻。此外七鰓鰻還具有強大的再生能力,能夠從脊髓嚴重損傷中徹底復原。
這種與人類親緣關系較遠的基礎物種,能為科學家提供血多基礎的生物信息。了解七鰓鰻基因組大范圍程序化重排的機制,有助于科學家了解脊椎動物基因組維持穩定的機制和因素。七鰓鰻這種獨特的基因組調控和發育機制,以及這一過程中的關鍵分子,還能幫助科學家研究疾病開發新治療手段,為人類健康提供幫助。
研究人員指出,得益于高通量基因組測序、計算機分析等其他先進技術,這一研究成果才得以實現。
上一篇: 竇亞麗博士Cell子刊:主宰干細胞的開關
下一篇: Nature子刊新技術讓抗癌藥物研發提速