射擊信使一種蛋白質如何允許生殖細胞發(fā)育
胚胎發(fā)育的第一天是調節(jié)基因表達的分子的繁忙時期。需要在恰當?shù)臅r間打開和關閉大量特定基因,以使細胞以適當?shù)牧亢瓦m當?shù)臄?shù)量結束。
洛克菲勒大學的研究人員已經解開了一個名為DND1的分子如何能夠正確地形成卵子和精子 - 任何物種的必要部分,這些部分可以有性繁殖。發(fā)表在“自然”雜志上的研究結果表明,如果DND1存在,干細胞最終會產生卵子和精子。該蛋白質可阻止許多與細胞死亡和炎癥相關的因子殺死這些干細胞。
“我們已經知道DND1基因的突變會導致種系干細胞和雄性不育的大量喪失 - 現(xiàn)在我們知道了原因,”RNA分子生物學實驗室主任兼霍華德休斯醫(yī)學研究所研究員Thomas Tuschl說。Tuschl與Tuschl實驗室的前博士后研究員Markus Hafner一起領導了這項研究,他現(xiàn)在是國立衛(wèi)生研究院和研究助理Masashi Yamaji。
對于要表達的基因,必須將其從DNA復制到所謂的信使RNA(mRNA),將其帶到細胞核外。然后mRNA募集必要的構建塊以制備蛋白質。在一個基因的旅程中,有許多地方可以成為一種蛋白質,監(jiān)管機構可以介入其中,以提高或降低細胞中蛋白質的水平。DND1是這些調節(jié)劑之一,科學家過去認為其功能是增加mRNA的穩(wěn)定性。
然而,Tuschl及其同事發(fā)現(xiàn)它恰恰相反:DND1與由mRNA特定代碼組成的位點結合,并吸引了一種導致靶向mRNA不穩(wěn)定的復合物,從而阻止了進一步的蛋白質產生。該代碼可以在整個mRNA序列中重復進行,研究人員發(fā)現(xiàn),該代碼的更多重復意味著更有可能消除mRNA。
研究人員還發(fā)現(xiàn)所有DND1目標,其中包括mRNA的基因與炎癥,分化和細胞死亡的基因,其活動應該在發(fā)展這個點被關閉。當一個細胞關閉這些基因時,它會停止產生它們的mRNA。然而,之前復制的mRNA可能仍然漂浮在周圍,準備構建蛋白質。
“我們認為DND1有助于加強從一個發(fā)育階段到下一個發(fā)育階段的過渡,目標是應該已經關閉的mRNA,并從細胞中清除它們,”Yamaji說。“通過停止蛋白質的產生,否則會促進細胞死亡,DND1允許種系干細胞生長并保持適當?shù)臄?shù)量。”
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