研究人員重新闡明了重復(fù)DNA序列的調(diào)控

科學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一項(xiàng)研究揭示了特定類型DNA序列的性質(zhì) - 串聯(lián)DNA重復(fù)陣列 - 在轉(zhuǎn)錄控制，基因組組織和發(fā)育中發(fā)揮重要作用。研究人員對這一過程很感興趣，因?yàn)榇?lián)DNA重復(fù)序列的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)會導(dǎo)致染色體錯(cuò)誤分離，基因組不穩(wěn)定以及各種疾病，包括肌肉萎縮癥和癌癥。然而，因?yàn)榇?lián)陣列的所有重復(fù)具有相同的DNA序列，所以區(qū)分各個(gè)重復(fù)序列代表了主要的實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)。結(jié)果，串聯(lián)DNA序列是基因組中最難以理解的結(jié)構(gòu)之一。

在這些發(fā)表在Cell Reports期刊上的論文中，紐約大學(xué)的生物學(xué)家和他們的同事研究了不同形式的酵母出芽酵母(研究核糖體DNA重復(fù)序列)和裂殖酵母(用于研究著絲粒側(cè)翼的重復(fù)序列)的串聯(lián)DNA重復(fù)序列的調(diào)控。，連接姐妹染色單體并在細(xì)胞分裂過程中驅(qū)動染色體分離的染色體的一部分。

為了在這些重復(fù)陣列中查看，科學(xué)家們插入了唯一的標(biāo)識符標(biāo)簽，這些標(biāo)簽用作追蹤運(yùn)動的標(biāo)記，以及隨之而來的單個(gè)DNA重復(fù)的功能。在兩項(xiàng)研究中，研究結(jié)果表明，不同重復(fù)序列之間的基因表達(dá)差別很大，并且取決于陣列中的位置。這種位置效應(yīng)存在于兩種酵母的串聯(lián)DNA重復(fù)中，表明這些重復(fù)之間存在共性。

而且，這些結(jié)果提供了關(guān)于細(xì)胞中DNA結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵信息。“我們的觀察結(jié)果表明，盡管串聯(lián)陣列中的重復(fù)序列具有相同的序列，但每個(gè)序列都被組織成一個(gè)特定的三維結(jié)構(gòu)，”紐約大學(xué)生物系助理教授，其中一個(gè)的共同作者Fei Li指出。研究。

盡管由這些過程產(chǎn)生的最終結(jié)構(gòu)可能在兩種生物之間不同，但實(shí)驗(yàn)表明，兩種情況下的位置效應(yīng)都受蛋白質(zhì)縮合素的調(diào)節(jié)，這對細(xì)胞分裂過程中染色體的包裝至關(guān)重要。此外，研究結(jié)果表明染色體結(jié)構(gòu)在調(diào)節(jié)這些序列中的核心作用。

紐約大學(xué)生物系助理教授兼兩篇論文的共同作者安德里亞斯·霍克斯坦說：“我們的研究現(xiàn)在提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)工具來研究基因組中這個(gè)知之甚少的部分。”

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