发现驾驶胚胎发育的遗传机制
![Ali Shilatifard, PhD, the Robert Francis Furchgott Professor and chair of the Department of Biochemistry and Molecular Genetics, was the senior author of the study that explored the activation of Hox genes in early embryonic development. 发现驾驶胚胎发育的遗传机制](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/3-uncoveringth.jpg)
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。
更多信息:Kaixiang曹et al . SET1A /指南针和阴影增强剂在同源转化基因表达的调节,基因与发展(2017)。DOI: 10.1101 / gad.294744.116