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      組蛋白基因組穩(wěn)定性的守護(hù)者
      
			
      
				2019-06-03 14:15:57
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      由生物醫(yī)學(xué)研究所(巴塞羅那IRB)的FerranAzorín領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了為什么組蛋白1是抵抗基因組不穩(wěn)定性和重要蛋白質(zhì)的主要保護(hù)因子。他們對(duì)組蛋白1功能的研究發(fā)表在Nature Communications雜志上，這是五種組蛋中最不為人知的。
      

      組蛋白基因組穩(wěn)定性的守護(hù)者
      

      “雖然組蛋白1是染色質(zhì)的關(guān)鍵組成部分，通過組蛋白的作用將DNA包裝在細(xì)胞核內(nèi)，但仍有許多關(guān)于這種分子的問題，”FerranAzorín說。“關(guān)于其他組蛋白，它們是基因表達(dá)調(diào)控的主要蛋白質(zhì)，我們知道哪些酶修飾它們，它們的功能以及它們是如何被調(diào)節(jié)的。但由于某種原因，組蛋白1的功能尚未得到解決，”他說。
      

      致命的病變
      

      該研究首次解釋了組蛋白1的抑制導(dǎo)致細(xì)胞損傷和DNA損傷。通常被抑制的染色質(zhì)區(qū)域(稱為異染色質(zhì))的失調(diào)導(dǎo)致信息轉(zhuǎn)錄的缺陷，這反過來又導(dǎo)致DNA和RNA雜交體的積累，即所謂的R-環(huán)，它們是致命的。
      

      “對(duì)異染色質(zhì)的放松管制帶來了災(zāi)難性的后果，”Azorín小組副研究員兼該研究的聯(lián)合負(fù)責(zé)人JordiBernués說。研究小組還觀察到，在存在組蛋白1的情況下，盡管存在異染色質(zhì)表達(dá)，但這些問題并未出現(xiàn)。“組蛋白1不僅可以作為阻遏物，還可以有效地去除R環(huán)。”然而，研究人員不知道這個(gè)功能是如何產(chǎn)生的。“機(jī)制是我們想要研究的，組蛋白1如何防止機(jī)制造成損害，”IRB巴塞羅那博士生Anna Casas-Lamesa與Aleix Bayona-Feliu共同撰寫了該文章。
      

      果蠅Drosophila melanogaster對(duì)解開這一功能至關(guān)重要。首先，這種組蛋白只有一種變體存在于蒼蠅中，而人類最多只有7種，因此研究得以簡(jiǎn)化。其次，蒼蠅允許科學(xué)家在特定時(shí)間和特定時(shí)間從蛋白質(zhì)中去除蛋白質(zhì)。他們從翅膀的前體結(jié)構(gòu)中去除了組蛋白1。他們觀察到蒼蠅活著但沒有翅膀;因此，去除該分子導(dǎo)致該組織的所有細(xì)胞前體死亡 - 如果組蛋白1被完全除去，則胚胎死亡。
      

      對(duì)基因表達(dá)的統(tǒng)計(jì)分析使科學(xué)家們拒絕了長(zhǎng)期存在的假設(shè)，即組蛋白1是表達(dá)的全球抑制因子。“去除組蛋白1對(duì)基因表達(dá)的影響非常微弱，”Bernués說。它的表達(dá)只改變了5%的基因。“它不是轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，”Azorín說。
      

      異染色質(zhì)包含的遺傳信息不是蛋白質(zhì)翻譯的，而是包含細(xì)胞沉默且受到嚴(yán)格調(diào)控的重復(fù)序列。“兩個(gè)R環(huán)和異染色質(zhì)中的信息都具有天然功能，但當(dāng)它們解除管制時(shí)，它們就是致命的。”我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)⒒蚪M不穩(wěn)定性與由于缺乏組蛋白引起的R-環(huán)的不受控制的形成聯(lián)系起來。這是全新的，“伯努斯說。
      

      組蛋白1和癌癥
      

      在培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞中的初步實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這些細(xì)胞中存在的基因組不穩(wěn)定性部分是由組蛋白1缺乏引起的。“但我們必須進(jìn)一步研究這種組蛋白的功能，確定與之相關(guān)的其他蛋白質(zhì)，并確定修飾它的酶及其原因，以及所涉及的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑，”Bernués說。
      

      除了探索組蛋白1控制異染色質(zhì)并防止R-環(huán)形成的機(jī)制之外，Anna Casas-Lamesa還致力于解決這種分子在癌癥中的作用。“我們的初步研究很有希望，”Azorín解釋道。“但我們距離提議將組蛋白1作為目標(biāo)還有很長(zhǎng)的路要走。”
      
			

			
        
      
			
      
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