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双等位基因巧妙的剂量控制机制

本站发布时间:2023-12-09 15:21:17

研究人员已经发现了安全保护足够多的基因双向表达的机制,从而揭示了每个染色体保留两个拷贝的重要性一项关于阿赫塔的实验确定了内源性调节因子MSL2是一种“抗单等位基因”因子,可维持等位基因剂量这一发现不仅改善了父母之间的通信系统,而且也为与足够多的基因相关的疾病提供了潜在的治疗策略

你有没有想过我们是如何获得两种来源的有色人种?在制作过程中,我们从我们的父母那里收到了一份这意味着我们还接收到每个基因的两个拷贝或多个拷贝——一个等位染色体或亲本

肉毒杆菌可产生信使核糖核酸,该核糖核酸被回收用于制造蛋白质并保持细胞运转科学家们认为,每个基因都有两个基因是细胞内建的冗余系统如果染色体的等位基因携带子产生了反向突变或突变,第二染色体上的等位突变将作为备份,并能够逐步产生足够的信使核糖核酸输出,以补偿第一等位基因的损失这种冗余使人类能够最大限度地抵抗衰退的影响

然而,已知的一系列基因都是低效的,这取决于两个完整集合的持续使用表达如果只有一个足够多的基因被破坏,就会导致人类疾病因此,我们假设这种细胞可能具有某种“安全”机制,以保护这种特殊基因的信使核糖核酸表达Asifa Akhtardi领导的科学期刊《自然》中的一篇文章揭示了这一现象

MSL2是表观遗传学剂量传感器

研究人员发现,遗传调控因子MSL2保证了特异性应用程序中足够多基因的两个等位基因的表达,从而保证了信使核糖核酸的剂量这很有争议,因为基因需要不同的表达,这取决于基因表达的组织通过MSL2,研究人员首次发现了一种能够转移这些剂量敏感性基因的方法,并证明了它们在相关问题或发展阶段的双向表达

弗赖堡MaxPlanck免疫生物学和表观遗传学研究所所长Sifa Akhtar说:“我们一直在研究来自另一个人的新染色体的拷贝是否可以与来自另一个的染色体的第二个拷贝进行通信。我们的发现意味着两个染色体之间的潜在通信,我们发现MSL2确保了母亲和母亲之间可以相互交谈——至少在分子上是这样。”

使用基因技巧向下跟踪基因调控器

由于他们发现了一种安全保护足够多的基因双向表达的机制,研究人员研究了这种MSL2机制是如何在细胞水平上发挥作用的这是一个有趣的把戏文章的第一作者Yidan Sun解释了所有特定基因表达分析的方法,他说:“我们跨越了彼此之间的遗传距离,有点像跨越了吉娃娃和一只大丹犬。这让我们可以看到哪些基因是从母亲那里继承的,哪些是从父亲那里继承的。”利用该杂交小鼠系统,该仪器可以分析单个等位基因的活性Sheadds:“与压力数据分析的标准方法不同,在压力数据分析中,基因产物由两个等位基因决定,这提供了单独跟踪每个等位基因表达状态所需的解决方案。”

未来针对疾病的快速治疗策略

他们的实验表明,当MSL2在杂交小鼠细胞中丢失时,某些单核足够的基因只能实现单等位基因表达这意味着在哺乳动物细胞中,MSL2对于基因的双向表达是必要的,从而确保它们的功能,从而确保组织的整体健康有趣的是,许多足够多的基因是由与神经系统疾病相关的MSL2区域调节的

该研究的第一作者之一MeikeWiese说:“但是,是什么增加了对基因的问题和细胞类型特异性的发现。看看这个组织的小孔,你会想知道由遗传因子(如SL2)协调的备份系统是否可以解释为什么即使有类似的生命周期,也有不同的健康结果或疾病。”

进化保守机制调节基因剂量

“我的实验室开始研究果蝇的剂量补偿,这是一个过程,通过这个过程,拥有一个X染色体的雄性可以获得与拥有两个X染色体女性相同水平的基因产物。多年来,我们一直着迷于与拥有两条X染色体的雌性相比,只有一个X色体的雄性果蝇可以双倍地产生相同的信使RNA。没有这种双倍剂量的雄性果蝇最有效!看起来他的策略很聪明。”由哺乳动物适应我们的研究结果很早就表明,在进化过程中,像MSL2这样的特定工具被用来调节DNA基因管理者和我们的研究提供了一个新的水平,即在我们获得更高剂量的信使核糖核酸后,对人体细胞的理解“正如阿赫塔所说……

事实上,科学家们认为,这一发现为我们提供了新的方向,让我们了解细胞内能量的调节。正如所揭示的,MSL2可能只是这种分析调节因子的一个例子,表明存在形成类似作用的其他因素。这一新知识为理解疾病和开发潜力带来了巨大的机遇婚礼处理


来源:

Materials provided by
Max Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Yidan Sun, Meike Wiese, Raed Hmadi, Remzi Karayol, Janine Seyfferth, Juan Alfonso Martinez Greene, Niyazi Umut Erdogdu, Ward Deboutte, Laura Arrigoni, Herbert Holz, Gina Renschler, Naama Hirsch, Arion Foertsch, Maria Felicia Basilicata, Thomas Stehle, Maria Shvedunova, Chiara Bella, Cecilia Pessoa Rodrigues, Bjoern Schwalb, Patrick Cramer, Thomas Manke, Asifa Akhtar.
    MSL2 ensures biallelic gene expression in mammals. Nature, 2023; DOI: 10.1038/s41586-023-06781-3

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