是激活还是沉默?基因表达的新径

  所编码的基因是所有生物包括从酵母到人类和繁衍所必需的基础,可是基因只占我们DNA的2%。实际上,基因组超过2/3的都是“自利”的,只顾自己复制,被称作“寄生基因”。它们广布在植物、真菌和动物的基因组中,它们可以从基因组中的一个跳换到另一个,虽然它们对于基因组的多样性变化很重要,但是它们也可能会引起致命突变或者是不育。就像细菌进化出CRISPR/Cas9系统来鉴定和清除病毒的DNA,避免病毒的DNA污染它们的基因一样,真核生物也进化出各种各样基因组和沉默这些“寄生基因”的策略。一些调节性的小RNA承担了许多这样的基因组的职责,根据这个机制我们也发展出了很多生物技术。

  piRNA径是维持动物基因组完整性的一条重要径,这套系统会在生殖细胞中激活,并利用piRNA和Argonaut蛋白沉默“寄生基因”的。IMBA的Brennecke实验室一直在使用新一代测序技术在果蝇中研究以RNA为基础的机制,piRNA与沉默基因高度相似,所依存在“先有蛋还是先有鸡?”的困境:piRNA是怎么从它们所需要沉默的基因来的?在最近Brennecke实验室在《Nature》上发表的论文,他们不仅解决了这个难题,而且还阐述了一条全新的基因表达机制。

  这条最新发现的途径中的核心蛋白叫做“Moonshiner”,这个蛋白与基本的因子相关,可以和Rhino蛋白相互作用,Rhino与“寄生基因”旳异染色质结合,Rhino招募Moonshiner到异染色质区,Moonshiner接着启动RNA聚合酶Ⅱ启动前复合物,催化的开始。因此,在需要沉默的区域,基因表达激活是通过包被在组蛋白的不同密码子实现的,而不是根据DNA序列。这项研究显示piRNA的与传统的基因基因激活不一样,“这条径,是在piRNA产生也就是piRNA簇中激活的,让基因调控分为两种,一个是基因激活,另一是基因沉默。”这篇文章的一作Peter Andersen说。Moonshiner径了细胞是怎样利用异染色质进行的,“细胞进化出绕过传统的策略,目前这项研究不仅对了解有用基因和‘寄生基因’之间的军备赛有用,还让我们全方位了解基因表达的方式。”这篇文章的通讯作者Julius Brennecke说。

手机正文底部

您可以还会对下面的文章感兴趣:

  • 科学家发明细胞高速识别技术
  • 助人体吸收铁 新研究找到大肠杆菌“益处”
  • 研究称喝酒无论多少都对健康有害
  • 抽血可提前5年预测肾癌
  • 5-HT系统介导肝脏2型糖尿病相关的病理改变
  • 最新评论