在胚胎發(fā)育過程中，基因的啟動和關閉受到調(diào)控。基因動態(tài)給不同細胞賦予了不同的特性，讓胚胎發(fā)育成為比例恰當?shù)慕】祫游铩?/span>Fgf8是這一過程中的關鍵基因之一，它編碼一個關鍵信號因子，控制著四肢生長和大腦不同區(qū)域的形成。 日前，歐洲分子生物學實驗室EMBL的研究人員，確定了在哺乳動物胚胎發(fā)育過程中控制Fgf8表達的調(diào)控模塊，闡明了這一系列調(diào)控元件（增強子）控制Fgf8的機制。文章于二月二十八日發(fā)表在Cell旗下的Developmental Cell雜志上。這項研究強調(diào)了，基因組結構對于基因調(diào)控的重要性。 研究人員發(fā)現(xiàn)，在一個基因組大區(qū)域聚集著一系列Fgf8增強子，雖然其間也穿插著一些不相關的基因，但這些調(diào)控元件只對Fgf8起作用。這些元件的序列和排列在進化中非常穩(wěn)定，這說明了它們的重要性。研究顯示，選擇性改變這些調(diào)控元件的相對定位，會改變它們對Fgf8的作用，從而極大地影響胚胎發(fā)育。 “我們發(fā)現(xiàn)，這一基因組區(qū)域中的復雜組織形式，是Fgf8調(diào)控的關鍵方面，”領導這項研究的François Spitz說。“特定調(diào)控元件對Fgf8的影響，取決于該元件的特殊位置，而非這個元件的序列。這說明該區(qū)域中，啟動子對基因的影響并不依賴特定的識別標簽，而是與定位有關。”文章提出，該基因組區(qū)域的結構，控制著區(qū)域中調(diào)控元件的內(nèi)在活性。 科學家們?nèi)栽谏钊胙芯窟@一調(diào)控的詳細分子機制。他們認為，很可能在特定條件下，DNA的3D折疊能使調(diào)控元件彼此組合，并與Fgf8接觸以激活或阻止基因表達。該研究所強調(diào)的基因調(diào)控層次往往容易受到忽視，這些調(diào)控元件并不與擁有相應序列的特定基因一一對應。在這里，基因組的局部組織形式和DNA的3D折疊實際上更為重要，它們不僅控制著調(diào)控元件的活性，也介導了調(diào)控元件與目標基因的接觸。 DNA的3D結構如何調(diào)節(jié)基因組元件的相互交流，又對基因表達調(diào)控有何具體影響，這些還有待進一步研究。這些將幫助我們深入理解，基因組重排怎樣影響上述3D調(diào)控網(wǎng)絡，并由此引發(fā)相應疾病和畸形。 |
