替代基因产物的共同表达帮助神经元形成
人类基因组包含大约2万到2.5万个蛋白质编码基因，这与蠕虫和苍蝇的基因数量惊人地相似。我们有机体和行为的复杂性从何而来?在许多基因中，被称为“外显子”的编码区被插入的“内含子”隔开。哺乳动物可以通过组合方式去除内含子和连接外显子来大幅度增加它们的分子复杂性。这个过程被称为“选择性剪接”，允许一个基因产生多个蛋白质变体，在哺乳动物的大脑中尤其普遍。然而，选择性剪接在多大程度上增加了单个神经元中具有重要功能的蛋白质的数量仍然是一个悬而未决的问题。
伦敦国王学院IoPPN发育神经生物学中心(CDN)与新加坡杜克-新加坡国立大学医学院和美国基因泰克公司生物信息学和计算生物学系合作开展的一项新研究表明神经元它们通常共同表达来自同一基因的功能不同的替代产物。在这种情况下的一个具体例子中，细胞极性因子Cdc42的两个替代变体在同一个神经元中同时出现，对于单个轴突和多个功能树突的正常发育是必不可少的。这一发现的一个基本含义是，替代剪接可能帮助单个细胞增加其蛋白质产物的多样性，从而促进获得复杂的形状和功能。
“我们研究的另一个重要方面是，至少对某些基因而言，替代基因产物的共表达似乎是一个积极调控的过程，而不仅仅是“拼接噪声”的结果。”该研究的第一作者、CDN的凯伦·雅普说。
CDN的最后一位作者Eugene Makeyev博士说:“我们确信，在这一领域的进一步研究将进一步强调在单细胞水平上亚型共表达的功能重要性。”
重要的是，基因修饰阻断可变剪接小鼠体内Cdc42基因的突变会导致轴突和树突的错误形成，最终导致结构和行为异常。这表明，两种Cdc42变体的平衡共表达对大脑的正常发育至关重要。未来探索这种可能性的工作可能会对人类福祉和疾病解除管制所必需的机制产生新的见解。
进一步探索
更多信息:Karen Yap, Yixin Xiao, Brad A. Friedman, H. Shawn Je和Eugene V. Makeyev(2016)通过交替拼接异构体的持续共表达使神经元极化。细胞的报道在出版社。
期刊信息:
细胞的报道
所提供的伦敦国王学院
引用:替代基因产物的共同表达有助于神经元形成(2016年4月28日)从//www.puressens.com/news/2016-04-co-expression-alternative-gene-products-neurons.html检索到2022年9月24日
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