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科學家找到細胞分化開關

(ShutterStock)

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【大紀元2019年08月18日訊】(大紀元記者李少維編譯)一份近期發表在《分子細胞》(Molecular Cell)上的研究發現了胚胎發育階段細胞分化的關鍵機制,有助於研究者更好地了解一些疾病如癌症或胚胎畸形的發生。

這份研究的主要作者、紐約大學生物系教授Stephen Small說:「多年前科學家就知道改變特定細胞的基因開關容易導致胚胎畸形或癌症。但是對這個複雜過程並不明確。我們的研究揭示了在胚胎髮育階段這個過程的運作機制。」

之前的研究已發現稱為「啟動子」(promoter)的基因開關機制,但是不清楚啟動子如何被激活。這份研究聚焦「駝背」(hunchback)基因發現了啟動子具體激發過程。

駝背基因是蒼蠅胚胎中決定干細胞分化為頭部細胞、而不是腹部細胞的關鍵基因。

研究者找到了「駝背基因啟動子」的開關,併發現當這個開關處於關閉狀態時,駝背基因無表徵;開關開啟,基因將產生發展頭部細胞必需的RNA轉錄。

再進一步,研究者發現在胚胎中「駝背基因啟動子」靠Bicoid蛋白激活。這種蛋白與DNA序列「增強子」(enhancer)的綁定是激活啟動子的關鍵因素。

他們還發現,「駝背基因」有兩種啟動子,一種是活躍態,可以響應Bicoid蛋白的綁定;另一種是非活躍態,對Bicoid蛋白無響應。

「通過精確調換活躍態和非活躍態啟動子內的基因序列,我們發現兩個短序列是決定啟動子是否對Bicoid蛋白響應的關鍵。」Small說,「當我們變異這兩個短序列,活躍態啟動子被關閉,而當我們把它們(這兩個短序列)插入非活躍態啟動子,卻激活了非活躍態啟動子。」

Small表示,當然大動物體內有更多種類的細胞,決定細胞分化的基因組更加複雜,這份研究首次描述了早期胚胎中特定區域細胞分化基因的一種機制。◇

責任編輯:朱涵儒

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2019-08-18 10:07 AM
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