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生物学家发现了创造细胞分化的的复杂性

一个生物学家团队已经发现胚胎发育过程中细胞如何彼此不同,这一发现为遗传活动提供了新的见解,并有助于更好地了解疾病的发生和出生缺陷。

“多年来科学家们已经知道,改变特定细胞中哪些基因被打开可能会导致出生缺陷和癌症,”纽约大学生物系教授,该论文的高级作者Stephen Small解释说。在分子细胞杂志上。“然而,这种激活的复杂性尚不清楚。我们的结果揭示了在胚胎发育过程中如何精心制作这一过程。”

具体而言,先前的研究已经确定了启动子 - 或“开/关”开关“ - ;对于数千个基因。然而,这些研究没有描述这些启动子是如何被激活的,留下不清楚的基本方面,如何细胞在彼此之间变得彼此不同胚胎。

纽约大学的生物学家在一个名为“hb启动子”的区域或遗传“开/关切换”中发现了hb的DNA序列码。所述分子细胞研究主要集中在一个基因称为驼背(HB),这使得细胞在果蝇胚胎是从在腹部细胞不同的头部区域。

“如果关闭hb启动子开关,hb基因是沉默的,不会表达,”Small解释道。“然而,如果它被打开,该基因会产生自身的RNA拷贝,这是指定头部发育所必需的。”

具体而言,在胚胎中,hb启动子开关由称为Bicoid的蛋白质打开,该蛋白质与位于远离hb启动子的称为“增强子”的不同DNA序列结合。一旦与增强子结合,Bicoid蛋白质物理接触hb启动子并随后翻转启动子开启。

小和他的同事利用hb基因的特征来帮助阐明这个过程:该基因有两个启动子,一个响应Bicoid的活跃启动子和一个不活动的启动子。

通过在无活性和活性启动子之间精确交换序列,我们发现活性启动子含有两个对Bicoid反应所需的短序列。当我们突变这些序列时,活性启动子被有效地关闭,当我们将它们插入无活性启动子时,它被有效地打开。

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