來自丹麥哥本哈根大學(xué)的研究人員確定出一個對胚胎發(fā)育至關(guān)重要的新基因家族——UTX-JMJD3,。這個基因家族控制干細(xì)胞自我更新和胚胎干細(xì)胞分化十分關(guān)鍵,。這項新發(fā)現(xiàn)可能有助于促進(jìn)人們對干細(xì)胞和癌癥形成的了解,。
這項研究的結(jié)果發(fā)表在最新一期的Nature雜志上,,這篇文章是該研究組繼去年發(fā)表在Nature和Cell雜志的兩篇文章的后續(xù),。
胚胎干細(xì)胞如何產(chǎn)生由不同類型細(xì)胞構(gòu)成的生物體,?而且每種細(xì)胞都可制造不同的蛋白質(zhì),。神經(jīng)細(xì)胞禪師神經(jīng)細(xì)胞功能所需的蛋白質(zhì),;肌肉細(xì)胞產(chǎn)生肌肉功能所需的蛋白質(zhì)等等,。所有這些特化的細(xì)胞都起源于同一個類型的細(xì)胞——胚胎干細(xì)胞。在高度控制的分化過程中,,干細(xì)胞被誘導(dǎo)變成特化細(xì)胞,。
基因家族幫助調(diào)節(jié)干細(xì)胞分化。丹麥的這些研究人員確定出了一種新的基因家族,,這個家族能夠修飾對分化調(diào)節(jié)過程很關(guān)鍵的基因表達(dá),。研究人員通過使用人類和小鼠干細(xì)胞進(jìn)行研究,從而獲得了這些結(jié)果,。此外,,他們還研究了線蟲的發(fā)育。
基因家族是指由一個祖先基因經(jīng)重復(fù)和變異所產(chǎn)生的一組同源基因,,稱基因家族,。不同的基因家族其成員的多少(表10-6)結(jié)構(gòu)和功能的相似性都不相同,分散的基因家族其成員員不在同一基因簇內(nèi),,至少不在同一染色體上,,串聯(lián)基因家族的成員都集中串聯(lián)在一起。有的基因家族成員具有和原有基因相同的結(jié)構(gòu)和功能,,如小鼠珠蛋基因家族有5個基因,,一個是胚胎型的(α-emx),另兩個是成體型的(α-ad1和α-ad2),,它們都在第11號染色體上,,這三個基因都可以編碼,α-ad1 和α-ad2所編碼的蛋白質(zhì)僅在第68位上的氨基酸不同。
2005年,,美國Temple大學(xué)(Temple University)斯巴洛癌癥及分子醫(yī)學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)的一個叫做新穎結(jié)構(gòu)蛋白(NSP)的新基因家族可能成為一種預(yù)測病人腫瘤生長風(fēng)險的標(biāo)記,。這項研究的相關(guān)文章刊登在Oncogene雜志上。
研究人員成功克隆出了幾種相互聯(lián)系但又各不相同的cDNA,,這些cDNA編碼新穎結(jié)構(gòu)蛋白,。克隆分析表明這些基因很獨特并且它們的主要結(jié)構(gòu)部分編碼人類染色體的一個區(qū)域,,這個區(qū)域?qū)θ旧w結(jié)構(gòu)的維持非常重要,。因此,研究人員推測這種基因可能對控制細(xì)胞的骨架非常重要,。
研究人員最初的分析表明這個基因家族通常位于細(xì)胞核中并且表現(xiàn)出腫瘤促進(jìn)基因的特征,。這個基因的一種形式(NSP5a3a)在一些腫瘤細(xì)胞株中的表達(dá)水平很高,因此它或許能充當(dāng)一種腫瘤標(biāo)記,。
知道了這個基因家族的遺傳情形以及NSP變異影響遺傳狀況的機制就可能使這個家族成為腫瘤惡化的一個強有力的指示器,。人們也可以通過分析這種基因來預(yù)測腫瘤生長的可能性。