一种新的基因失活机制:影响发育并与疾病相关

【字体: 时间:2022年12月06日 来源:Development

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  这个系统的关键是一种名为Gal80的蛋白质,因此编码这种蛋白质的基因突变(或携带这种基因的染色体丢失)作为分子触发器,导致荧光蛋白的表达。

  

基因组完整性的保存对于有机体的正常运作和保证后代和物种的生存是至关重要的。因此,有各种各样的细胞机制来防止突变和染色体异常。然而,这些机制中的任何一种失效都可能导致基因组不稳定,这与多种疾病有关,如共济失调、毛细血管扩张、着色性干皮病和癌症。

由巴塞罗那IRB ICREA研究员Cayetano González和法国居里研究所组长Renata Basto领导的科学家们发现了一种新的不稳定性形式,它不是基因组的,而是功能的,他们称之为“Illuminati”。这种形式的不稳定并不发生在DNA序列上,也不发生在染色体的结构、数量或功能上,而是发生在表观遗传水平上。研究人员在果蝇大脑中的神经系统干细胞中观察到了这种现象。

“Illuminati与迄今为止已知的其他果蝇基因失活的表观遗传机制不同,它对环境条件如饮食和温度非常敏感。特别是,Illuminati在源自果蝇神经干细胞的恶性肿瘤中高度增强”,González博士解释道。

果蝇作为研究基因组不稳定性和疾病的模型

巴塞罗那IRB的细胞分裂实验室使用果蝇作为实验模型来研究基因组不稳定性的原因和影响。他们开发的一种工具是用带有标记的果蝇,这种标记的设计方式使荧光信号只在基因组完整性受损的细胞中打开。这个系统的关键是一种名为Gal80的蛋白质,因此编码这种蛋白质的基因突变(或携带这种基因的染色体丢失)作为分子触发器,导致荧光蛋白的表达。

这项技术是高度敏感的,因为它可以检测整个有机体中单个细胞的基因组不稳定性,使这种新的表观遗传调节机制得以发现。在其他项目中,该小组目前正在使用该研究模型来检验基因组不稳定性对肿瘤生长的贡献,以及基因组不稳定性在性别之间的差异。

相关文章:Illuminati: a form of gene expression plasticity in Drosophila neural stem cells
Alix Goupil, Jan Peter Heinen, Riham Salame, Fabrizio Rossi, Jose Reina, Carole Pennetier, Anthony Simon, Patricia Skorski, Anxela Louzao, Allison J. Bardin, Renata Basto and Cayetano Gonzalez
Development (2022) DOI: 10.1242/dev.200808


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