控制晶状体发育的背后主谋基因现形

　　

生物通报道：St. Jude儿童医院研究人员最近在小鼠模型研究中，发现一种叫做Six3基因是控制哺乳动物胚胎眼部晶状体发育的早期关键调节者之一。

Six3基因突变曾经在前脑无裂畸形（holoprosencephaly）患者中见到过。前脑无裂畸形是常见的前脑（forebrain，脑的前部）发育畸形，此类患者的端脑（cerebrum）不能正常分为两叶。St. Jude研究小组在几年前即已证明Six3基因活性是小鼠前脑正常发育的关键。

如今St. Jude研究人员将研究进一步深入，发现处于发育过程中的眼睛，Six3通过直接激活Pax6发挥功能。Pax6基因被认为是眼睛发育的“总指挥官”。在没有Six3的情况下，Pax6不能调节其它一系列负责晶状体发育的基因的活性。研究详细结果刊登于EMBO杂志网站。

灭活Six3后，眼睛形成的有关脑区的发育会明显遭到破坏，因此先前研究人员一直能检测到Six3基因在小鼠眼睛形成过程中的作用。St. Jude小组采用Cre/loxP-技术克服了这道难题。通过Cre/loxP-技术，研究人员能够对特异细胞中灭活Six3基因功能的时间和地点进行选择。预定晶状体外胚层（presumptive lens ectoderm ，PLE）是一系列生化信号控制晶状体最终形成的发育中的脑部区域。在PLE中抑制Six3基因的活性，St. Jude研究小组确定，Six3在PLE中发挥重要作用，并且在早期发育过程中消除Six3会导致PEL不能正常增厚（thickening），这是一个非常关键的后果，因为PEL增厚是晶状体形成最初的关键步骤。

论文作者、St. Jude 研究所Guillermo Oliver博士说：“我们的发现有助于揭开控制正常晶状体形成的调节途径。特别是这些结果将Six3基因推上控制晶状体发育的遗传级连反应的顶端。弄清晶状体形成的早期步骤，能够帮助我们鉴别出晶状体不能形成或者畸形发育的原因。这些信息经常是预防和治疗先天性疾病的第一环节。

St. Jude研究小组进一步发现在PLE中，只有Six3蛋白表达之后，才会出现Pax6蛋白，即Six3编码的蛋白出现在Pax6编码的蛋白之前。这种发现进一步支持了Six3基因控制Pax6基因这种观点。研究人员还发现Six3蛋白通过与一些调节Pax6活性的DNA区域结合，直接控制Pax6基因的表达。

文章第一作者、Oliver实验室博士后刘卫（Wei Liu，音译）博士说：“我们的结果肯定了Six3在整个眼睛发育过程中的早期和重要角色，使我们对眼睛发育过程中各个基因之间的相互作用有了进一步了解。”（生物通记者 小粥）