眾所周知,我們機(jī)體的大部分細(xì)胞中的基因都存在兩個拷貝,即"等位基因",其中一條來自于母親,另外一條來自于父親。在大多數(shù)情況下,兩個等位基因都能夠轉(zhuǎn)錄生成RNA,但對于其中一些基因來說僅有一個等位基因能夠表達(dá),另外一個則處于沉默狀態(tài)。具體哪一條等位基因被選擇沉默是發(fā)生于胚胎發(fā)育的早期,因此,長期以來科學(xué)家們一致認(rèn)為等位基因的選擇性表達(dá)在不同的組織中是同質(zhì)化的。
然而,最近一項(xiàng)研究則提出了不同的見解。通過對小鼠23類不同部位或分化階段的組織進(jìn)行系統(tǒng)性的分析,研究者們發(fā)現(xiàn)每一種組織中都存在特異性的等位基因活性圖譜。
(圖片來源:Lip Comarella)
在他們的研究中,研究者們利用兩種已知全基因組信息的小鼠進(jìn)行雜交得到了雜合的子代。進(jìn)一步,作者利用一種叫做"Allelome.PRO"的程序?qū)π∈笠约捌渌锓N的等位基因調(diào)控活性進(jìn)行了分析。通過分析,作者匯總了小鼠不同組織中的等位基因活性信息。
作者發(fā)現(xiàn),小鼠父本或母本來源的基因在不同組織中的表達(dá)以及表觀調(diào)控特征存在明顯的差異。"我們的結(jié)果表明這些特征大部分是由于一種叫做'增強(qiáng)子'的調(diào)控機(jī)制決定的",該研究的共同作者Hudson解釋道:"增強(qiáng)子是與基因序列存在一定間隔的DNA序列,但對于靶基因具有特定的調(diào)控作用"。
該文章共同作者Florian Pauler 稱:"我們的研究首次發(fā)現(xiàn)不同組織中等位基因的系統(tǒng)性活性圖譜,這不僅僅對于理解基礎(chǔ)的生物學(xué)功能具有幫助,同時還能夠幫助針對基因調(diào)控缺陷導(dǎo)致的疾病的治療"。
研究發(fā)現(xiàn),一些存在組織特異性等位基因表達(dá)差異的基因存在于X染色體上,通過所謂的"X染色體失活"的機(jī)制發(fā)生沉默現(xiàn)象。此前研究發(fā)現(xiàn)雌性小鼠中有3%的X染色體基因會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,而女性中則有15%的比例。然而,這項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)小鼠與人體存在相當(dāng)?shù)腦-染色體失活比例(約10%)。通過對大量器官進(jìn)行分析比較,研究者們發(fā)現(xiàn)不同組織中等位基因的選擇偏好存在顯著差異。特別地,肌肉組織中有50%的X染色體基因會出現(xiàn)X-沉默現(xiàn)象,這可能會一些肌肉相關(guān)疾病的發(fā)生有關(guān)。
原標(biāo)題:elife:不同組織間的基因活性存在顯著差異
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