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科学家们确定了基因表达的关键障碍

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  科学家们确定了基因表达的关键障碍

  2008年5月8日

  一个科学家团队首次提供了详细的地图,描述了果蝇Drosophila melanogaster中染色体的构建块(含有基因的细胞结构)是如何组织的。这项工作确定了转录的关键停止标志,这是基因表达的第一步,对于了解艾滋病病毒如何调节其基因具有重要意义。研究结果将发表在2008年5月15日的“自然”杂志上。

  科学家们发现核小体 - 由DNA卷绕的蛋白质组成的染色体构建块 - 发生在沿着正在经历转录的基因的精确位置。他们还表明,RNA聚合酶 - 读取基因作为制造蛋白质的第一步的酶 - 在第一个核小体停止,在那里它一直处于闲置状态,直到它被指示继续前进。 “这一发现非常重要,因为核小体是转录的障碍,我们现在正在看到核小体组织对RNA聚合酶的影响,”宾夕法尼亚州立大学分子生物学教授兼主席研究员B. Franklin Pugh说。

  使用最先进的ChIP测序,由宾夕法尼亚州生物化学和分子生物学教授Stephen S. Schuster合作提供的基因组测绘工具,以及由俄亥俄州立大学助理教授Ilya Ioshikhes开发的计算预测和宾夕法尼亚州立大学生物信息学研究助理教授Istvan Albert一起,科学家精确地绘制了数十万个核小体的位置。然后,科学家将这些地图与该团队早期的面包酵母酿酒酵母的地图进行了比较,揭示了与更复杂的生物如果蝇相比,进化在简单生命形式中组织核小体的方式不同。

  相关故事与结肠直肠癌相关的稀有基因突变也导致乳腺癌普罗米多签署许可协议与Broad研究所获得CRISPR-Cas9技术激活基因,帮助激发神经元逆转雄性小鼠的抑郁症在酵母中,核小体位于转录起始位点的顶部,因此RNA聚合酶一旦它开始转录基因就必须与核小体抗争。相反,核小体位于果蝇的更下游,因此转录开始但很快在RNA聚合酶遇到的第一个核小体处暂停。宾夕法尼亚州立大学分子与细胞生物学教授兼着名专家David S. Gilmour说:“这种暂停一直持续到细胞的化学信号提示去除核小体,并促使RNA聚合酶继续沿其路径前进。” RNA聚合酶的暂停。

  

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  “一年前,我们可以命名大约10种以这种方式起作用的基因。

  现在,我们知道单独使用1000只,我们怀疑人类可能会有更多,”Gilmour说。 “甚至HIV基因都有一个暂停的RNA聚合酶。释放这种暂停可能是激活其他潜伏病毒的HIV复制的关键。利用这种新的理解可能有助于开发更有效的抗病毒药物,”他说。

  “最重要的是,我们需要知道基因的表达是如何被调节的,以便了解大多数人类疾病的基础,这些发现使我们更近了一步,”Pugh说。

  出处:http://www.psu.edu/



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