Grainyhead控制DNA訪問的主要調節(jié)因子

由Stein Aerts教授(VIB-KU Leuven)領導的一個小組報告了如何在上皮細胞中協(xié)調進入相關DNA區(qū)域。這些發(fā)現(xiàn)揭示了基因調控的生物學機制，并開辟了細胞重編程的潛在新途徑。

在任何給定時間，細胞核中的大部分DNA被包裹在組蛋白上并堆積到染色質中。這節(jié)省了空間，但也允許動態(tài)調節(jié)基因表達。所謂的先驅因子可以直接結合濃縮的染色質，使DNA的特定區(qū)域可以進入，并能夠調節(jié)附近的基因。

VIB-KU Leuven教授Stein Aerts有興趣了解管理這一規(guī)定的微調過程。“在過去的十年中，我們已經(jīng)看到了從研究基因到研究基因調控的轉變?，F(xiàn)在我們可以系統(tǒng)地分析基因組，表觀基因組和轉錄組，我們面臨的挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)將DNA序列與染色質狀態(tài)和基因表達聯(lián)系起來的規(guī)則。換句話說，我們試圖解開我們基因組的監(jiān)管規(guī)范。“

Aerts和他的團隊著手研究DNA序列信息，染色質可及性和基因表達如何在上皮細胞中相互聯(lián)系。這些細胞排列在器官的外表面并形成皮膚的外層。

Aerts實驗室的博士生Jelle Jacobs解釋說：“結合使用計算生物學和體內實驗，我們發(fā)現(xiàn)進入與上皮細胞相關的DNA區(qū)域是由一種叫做顆粒狀的蛋白質控制的.Grainyhead對于“解鎖”這些特定的DNA區(qū)域，這反過來允許其他玩家進入并打開或關閉基因。“

科學家們開始研究果蠅，但可以證實類似的機制在人類身上發(fā)揮作用。雅各布斯說：“我們的結果為基因控制的分層模型提供了有力的證據(jù)，頂部有顆粒狀，在所有動物中都是保守的。”

以前的研究表明，在沒有顆粒狀頭的情況下，會出現(xiàn)發(fā)育問題并且傷口愈合受到干擾。顆粒狀缺失也與癌癥轉移增加有關。解釋這些觀察結果是棘手的，因為發(fā)現(xiàn)相關基因在一種情況下被上調，但在另一種情況下被下調。

由于已知粒狀頭位于上皮細胞的調節(jié)層次的最頂端，因此這些早期的發(fā)現(xiàn)更有意義。它基本上充當可用于訪問相關DNA區(qū)域的關鍵。

根據(jù)Aerts的說法，這種知識可能非常有用。“我們現(xiàn)在可以探索是否可以使用這種鎖定和鎖定系統(tǒng)以受控方式打開或關閉基因組的其他部分。這可能有助于，例如，在再生醫(yī)學中，將細胞引導至為皮膚細胞或任何其他類型的細胞開啟特定的遺傳程序。“

果蠅中鑒定的基因通常以突變體蠅的特征命名。當沒有grainyhead基因時，飛行胚胎不可行，但突變導致胚胎具有“顆粒狀”和不連續(xù)的頭骨骼。

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