基因沉默復(fù)合物聯(lián)手滅活 X 染色體

兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物在雌性哺乳動(dòng)物的一條 X 染色體沉默中發(fā)揮著關(guān)鍵但不同的作用。

RIKEN 研究人員對(duì)兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物在關(guān)閉雌性哺乳動(dòng)物一條 X 染色體的神秘過(guò)程中所扮演的角色有了新的認(rèn)識(shí)。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員發(fā)現(xiàn)某些癌癥是如何在女性中發(fā)生的。

男性有一條X染色體和一條Y染色體，而女性有一對(duì)X染色體。與雄性相比，擁有兩條 X 染色體的這種冗余通常為雌性哺乳動(dòng)物提供了針對(duì)遺傳性疾病和癌癥的額外穩(wěn)健性。

在發(fā)育過(guò)程中，雌性采用一種機(jī)制來(lái)關(guān)閉其中一條 X 染色體，稱為 X 染色體失活。當(dāng)這個(gè)過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，女性可能會(huì)出現(xiàn)乳腺癌等重大健康問(wèn)題。對(duì)正確的 X 染色體失活的更深入了解可能有助于預(yù)防或治療人類此類腫瘤誘發(fā)事件。

現(xiàn)在，通過(guò)使用小鼠胚胎，RIKEN 綜合醫(yī)學(xué)中心 (IMS) 的 Haruhiko Koseki 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)展示了兩個(gè)蛋白質(zhì)簇(稱為多梳抑制復(fù)合物 1 (PRC1) 和 PRC2)如何在幫助使發(fā)育中的胚胎中的一條 X 染色體保持休眠狀態(tài)。

XX 女性 23 染色體對(duì)

圖 1：兩條 X 染色體的圖示，顯示女性 23 號(hào)染色體對(duì)。RIKEN 研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物如何關(guān)閉雌性哺乳動(dòng)物的一條 X 染色體。

值得注意的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，只有胚胎支持組織依賴 PRC1 和 PRC2 來(lái)維持不活躍 X 染色體上的基因沉默。相比之下，胚胎組織本身可以在不使用這些表觀遺傳調(diào)節(jié)因子的情況下將相同的染色體保持在空閑位置，因此必須依靠一些其他分子機(jī)制來(lái)完成相同的工作。

“這項(xiàng)研究指出了發(fā)育中胚胎中兩個(gè)主要組織譜系的差異特征，”同樣來(lái)自 IMS 的 Osamu Masui 說(shuō)。

研究人員通過(guò)研究經(jīng)過(guò)基因改造缺乏一種或另一種蛋白質(zhì)復(fù)合物的小鼠，確定了 PRC1 和 PRC2 的功能。這些實(shí)驗(yàn)展示了每個(gè) PRC 如何以不同的方式改變DNA的纏繞，以沉默不活躍 X 染色體上的一組獨(dú)特基因。

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