在细胞开发中发现改变了对基因形状的早期胚胎的理解
我们的身体大约有14万亿个细胞,每个细胞的DNA都有2米长,20个原子宽。为了适应每个细胞核,DNA缠绕在特定的蛋白质周围。这些包裹DNA的线轴抑制基因调控蛋白与基因组中的蛋白质编码蛋白的结合,这有助于在不需要的时候保持基因处于“关闭”状态。
到目前为止,还不清楚这种DNA包装是如何影响早期胚胎.在本周发表的一篇论文中科学,宾夕法尼亚大学佩尔布尔曼医学院的研究人员发现,在施肥后沿着基因组增加的施肥后八天的小鼠胚胎 -蛋白质- 对基因。在细胞分化阶段后的几天,这些域开放,以允许读取某些基因并制成相应的蛋白质。
“这是一个基本变革在我们了解如何在早期胚胎中控制基因,即使我们还无法看到所有潜在的临床影响,“宾夕法尼亚州再生医学研究所主任肯扎特,博士说和发育生物学。“本研究表明了在早期动物发展中基因活动的”OFF位置“的重要性。”
第一作者Dario Nicetto,Ph.D.,a做博士后研究在扎罗特的实验室中,解释说,他和共同驻守师认为在最早的发展阶段,出现了更紧凑的基因编码区,使得细胞可以快速地“决定”,这些基因应该进入蛋白质。然而,如果基因在待读取和制成适当的蛋白质的正确区域中未打开,细胞会失去正确的身份并产生受损的组织,并最终死亡。
研究小组还发现,紧密的区域由三个甲基分子标记,它们出现在基因组蛋白质结合的特定位置。基本上,更多的三甲基化导致更多的压缩,这意味着更少的基因组可用于信使rna最终制造全长蛋白质。另一方面,较少的三甲基化意味着较少的压缩,所以更多的基因组可以转录成有效的蛋白质。
该团队表明,如果他们禁用添加的酶甲基在染色体上,它会导致细胞不合适基因的错位表达,最终导致组织的死亡。例如,他们发现基因这通常不是“开启”肝细胞被激活导致细胞死亡最终肝功能不全
未来的研究将研究三个酶如何“学习”哪些部分的基因组沉默。
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