《Cell》一篇文章報(bào)道說(shuō),費(fèi)城Thomas Jefferson大學(xué)Kimmel癌癥中心發(fā)育生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在發(fā)育過(guò)程中控制基因表達(dá)的新途徑,,如果被證明正確,,并且在高等生物中(包括哺乳動(dòng)物)也存在的話,,將有助于治療一系列包括兒童癌癥在內(nèi)的疾病。
Jefferson醫(yī)學(xué)院生化和分子生物學(xué)家Alexander Mazo博士所在的研究小組重點(diǎn)關(guān)注非編碼(non-coding,nc)RNA,。人體基因組的2/3由nc RNA構(gòu)成,,但它們的功能還不大清楚。此次,,研究人員對(duì)nc RNA控制HOX基因(指導(dǎo)有機(jī)體發(fā)育基本模式)功能的機(jī)制進(jìn)行了簡(jiǎn)要描述,。
Mazo博士說(shuō):“我們認(rèn)為這種新機(jī)制操縱胚胎發(fā)生的早期(事件)。”研究人員發(fā)現(xiàn)“轉(zhuǎn)錄干擾”(transcription interference,,生物通編者譯)機(jī)制是在nc RNAs之后調(diào)節(jié)重要的編碼基因的一種機(jī)制,。“這些機(jī)制在細(xì)菌和酵母中存在,但在高等生物中的情況還不知道,。”
在果蠅體內(nèi),,HOX基因的活性維持需要三空腔結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)組(Trithorax group,trxG)中的基因和蛋白,,這些蛋白通過(guò)維持元件(maintenance elements,,生物通編者譯)如位于兩個(gè)HOX基因——Ubx和abd-A之間的bxd發(fā)揮作用。幾個(gè)“長(zhǎng)”nc RNA通過(guò)bxd維持元件被轉(zhuǎn)錄,。過(guò)去一直認(rèn)為這些nc RNA與Ubx表達(dá)于同一細(xì)胞,,調(diào)節(jié)HOX基因編碼序列的表達(dá),但是研究人員此次發(fā)現(xiàn):在胚胎發(fā)育的特定細(xì)胞中,,nc RNA會(huì)抑制Ubx的活性,。
“重要的是,非編碼RNA受到發(fā)育過(guò)程的緊密調(diào)節(jié),,如同我們?cè)赽xd RNA發(fā)現(xiàn)的,,”Mazo博士說(shuō),“這些為在特定的時(shí)間內(nèi),、以組織特異的方式調(diào)節(jié)鄰近編碼基因提供了可能。這是新發(fā)現(xiàn)的一種高等真核生物轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制,,可能在哺乳動(dòng)物進(jìn)化過(guò)程中非常保守,。”
研究TrxG系統(tǒng)的細(xì)節(jié)問(wèn)題,有助于治療一種嚴(yán)重的兒童白血病——小兒急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL),。這種白血病起源于MLL基因重排,,而MLL基因在人體中的地位與Trithorax在果蠅體內(nèi)的作用類(lèi)似,因此“ALL被認(rèn)為是被錯(cuò)誤調(diào)節(jié)的HOX基因引發(fā)的疾病,。”
HOX基因家族很早就被看作“轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)者”,,控制與胚胎發(fā)育有關(guān)的大多數(shù)基因。Mazo研究小組希望最終能夠更好地了解發(fā)育早期階段事件,。