在胚胎發(fā)育過(guò)程中，基因的啟動(dòng)和關(guān)閉受到調(diào)控?；騽?dòng)態(tài)給不同細(xì)胞賦予了不同的特性，讓胚胎發(fā)育成為比例恰當(dāng)?shù)慕】祫?dòng)物。Fgf8是這一過(guò)程中的關(guān)鍵基因之一，它編碼一個(gè)關(guān)鍵信號(hào)因子，控制著四肢生長(zhǎng)和大腦不同區(qū)域的形成。 日前，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室EMBL的研究人員，確定了在哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中控制Fgf8表達(dá)的調(diào)控模塊，闡明了這一系列調(diào)控元件（增強(qiáng)子）控制Fgf8的機(jī)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(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了，基因組結(jié)構(gòu)對(duì)于基因調(diào)控的重要性。 研究人員發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)基因組大區(qū)域聚集著一系列Fgf8增強(qiáng)子，雖然其間也穿插著一些不相關(guān)的基因，但這些調(diào)控元件只對(duì)Fgf8起作用。這些元件的序列和排列在進(jìn)化中非常穩(wěn)定，這說(shuō)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(duì)定位，會(huì)改變它們對(duì)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(fù)雜組織形式，是Fgf8調(diào)控的關(guān)鍵方面，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的François Spitz說(shuō)。“特定調(diào)控元件對(duì)Fgf8的影響，取決于該元件的特殊位置，而非這個(gè)元件的序列。這說(shuō)明該區(qū)域中，啟動(dòng)子對(duì)基因的影響并不依賴特定的識(shí)別標(biāo)簽，而是與定位有關(guān)。”文章提出，該基因組區(qū)域的結(jié)構(gòu)，控制著區(qū)域中調(diào)控元件的內(nèi)在活性。 科學(xué)家們?nèi)栽谏钊胙芯窟@一調(diào)控的詳細(xì)分子機(jī)制。他們認(rèn)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(dá)。該研究所強(qiáng)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(yīng)序列的特定基因一一對(duì)應(yīng)。在這里，基因組的局部組織形式和DNA的3D折疊實(shí)際上更為重要，它們不僅控制著調(diào)控元件的活性，也介導(dǎo)了調(diào)控元件與目標(biāo)基因的接觸。 DNA的3D結(jié)構(gòu)如何調(diào)節(jié)基因組元件的相互交流，又對(duì)基因表達(dá)調(diào)控有何具體影響，這些還有待進(jìn)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(luò)，并由此引發(fā)相應(yīng)疾病和畸形。 |
