转录因子如何指导胚胎发育中的基因调控

日期: 2018年05月17日


    

导读:纽约大学的生物学家最近确定了胚胎发育过程中转录因子(transcription factors,TFs)如何指导基因调控,研究结果有助于阐明在胚胎成熟期,细胞如何获得不同功能。赛业小编为您推荐“转录因子如何指导胚胎发育中的基因调控”,详情如下:

 

转录因子如何指导胚胎发育中的基因调控


“掌握转录因子活动控制高等生物发育的基本原理非常有用,”纽约大学生物学系教授Stephen Small说。“更具体地讲,这项机理的发现为由于转录因子受到干扰的突变基因导致胚胎发育深层破坏和一系列疾病提供了一个潜在的治疗途径。”


这项研究发表于《Genes & Development》,参与研究的机构还包括哈佛医学院和约翰霍普金斯。


数百种转录因子在不同个体细胞类型中按照不同组合类型表达,伴随胚胎发育进行,还在不断变化,这让生物学家很难准确地理解转录因子如何控制胚胎发育。而且许多研究结果甚至自相矛盾。例如,生化实验表明一个家族中与相同DNA序列相结合的TFs,在遗传学实验中却被证明它们在发育胚胎细胞中的活性非常不同。


“因此,我们才应该确定某个特定TF的结合位点和它将要激活的靶基因,”Small解释道。


以博后学者Rhea Datta为首的科学家们研究了果蝇的两个相似的TFs(Bicoid [Bcd]和Orthodenticle [Otd]),过去的研究显示,它们与一段相同的DNA序列(TAATCC)结合。


研究人员直接绘制了Bcd和Otd在胚胎中的整个遗传区域结合图谱,结果显示一些区域可以结合两种蛋白,另一些区域只能结合二者之一。进一步研究发现,实际上两种蛋白的结合偏好与它们的共用TAATCC序列相比仅有一个碱基之差,此外,Bcd的结合仅发生在包含另外两种TFs结合位点的基因组区域,这两种TFs可能有助于Bcd的结合。


至此,一个TFs与之结合、控制基因表达、决定细胞命运的精确DNA序列终于水落石出。


原文检索:A feed-forward relay integrates the regulatory activities of Bicoid and Orthodenticle via sequential binding to suboptimal sites


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