发现驾驶胚胎发育的遗传机制

西北医学新研究发表在基因和发展,已经确定了两个DNA元素激活一系列的关键基因,胚胎的早期发展,和也扮演着重要的角色在癌细胞的发展。

所谓Hox基因一个相关的组织,控制胚胎发育的身体计划;在人类,他们监管的取向和结构椎骨和脊髓以及四肢的位置和增长。以前,然而,Hox基因如何成为激活的问题,从沉默的形式一个活跃的形式,已经被科学家们了解甚少。

“Hox基因不仅是适当的胚胎发展的关键,也发挥重要作用在肿瘤的形成和转移。理解的机制触发Hox基因的表达可以帮助我们发展小说与癌症的治疗方法,”第一作者说Kaixiang曹,博士,博士后在实验室的阿里•Shilatifard博士罗伯特·弗朗西斯·Furchgott教授和系主任的生物化学和分子遗传学。

在这项研究中,作者提出了几个实验,胚胎发育的模型提供依据,利用多层次的监管作为“故障安全机制”来保证生物体正常发育。

首先,科学家发现了两个序列的DNA,位于所谓的“基因沙漠”之间的功能基因,并演示了这些序列如何确保Hox基因的激活。

以前被认为是“垃圾DNA”, DNA序列的发现基因沙漠最近发现,扮演了一个重要的管理角色,和在这些违规行为的遗传密码一直与疾病有关,包括某些形式的癌症。

之后,科学家们发现这些未知的DNA序列,名叫E1和E2,他们展示了作为“影子增强剂”和监管早期Hox基因的表达。

利用小鼠胚胎干细胞模型被修改为缺乏一个或两个序列,科学家们表明,两个序列多余地工作:删除的E1和E2序列导致影响激活,但删除E1和E2阻止Hox基因激活。

此外,科学家们还演示了一种叫做SET1A的蛋白质,酶称为指南针,一个家庭的一部分,以前激活Hox基因,也调节Hox基因激活:没有SET1A,几个Hox基因不能激活。

根据科学家,E1和E2 Hox基因的调控和监管SET1A似乎是相互独立的,并且一系列的多个监管流程的一部分,共同调整基因的激活胚胎的早期生长的必要条件。

“未来的研究,确定小分子靶向SET1A和因素功能通过E1 / E2 DNA序列将是重要的发展中治疗Hox基因疾病,“Shilatifard说。

项目的洞察Hox基因的过程监管,有可能确定新的治疗目标发展Hox基因的疾病造成的障碍,以及癌症源于Hox基因错误,根据作者。