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      細(xì)胞如何破解自己的基因
      
			
      
				2018-12-22 10:45:27
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      從酵母到人類的所有生物體中的DNA編碼使生存和繁殖成為可能的基因。但這些有益基因僅占我們DNA的2%。事實(shí)上，超過(guò)三分之二的基因組中都存在自私基因，只關(guān)心自身的復(fù)制 - 即所謂的遺傳寄生蟲。它們分散在植物，真菌和動(dòng)物的基因組中，可以從一個(gè)基因組位置跳到另一個(gè)基因組位置。雖然它們對(duì)于在基因組中產(chǎn)生多樣性很重要，但它們也可以導(dǎo)致致死突變或不育。正如細(xì)菌使用CRISPR / Cas9系統(tǒng)來(lái)識(shí)別和切割侵入其DNA的病毒一樣，真核細(xì)胞已經(jīng)開發(fā)出各種策略來(lái)保護(hù)基因組并沉默這些自私的遺傳寄生蟲。
      

      細(xì)胞如何破解自己的基因
      

      解決進(jìn)化的“雞與蛋”困境
      

      維持動(dòng)物基因組完整性的一個(gè)重要途徑是piRNA途徑。該系統(tǒng)在生殖細(xì)胞中具有活性并利用RNA的小片段 - 所謂的piRNA-其像鏡像一樣適合自私序列的轉(zhuǎn)錄物，從而通過(guò)其相關(guān)的Argonaut蛋白啟動(dòng)沉默。IMBA的Brennecke實(shí)驗(yàn)室一直在嚴(yán)格探索果蠅中基于RNA的自我防御機(jī)制，采用先進(jìn)的新一代測(cè)序方法。piRNA的來(lái)源在含有自私元素的沉默區(qū)域內(nèi)。這個(gè)組織建立了一個(gè)進(jìn)化的“雞和蛋”困境：piRNA如何從他們沉默的地區(qū)產(chǎn)生?在他們目前的性質(zhì)出版物，Brennecke的實(shí)驗(yàn)室不僅解決了這個(gè)謎團(tuán)，還描述了一種全新的基因表達(dá)機(jī)制。
      

      Moonshiner：總有辦法
      

      新發(fā)現(xiàn)的途徑以一種名為moonshiner的蛋白質(zhì)為中心。Moonshiner與基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子有關(guān)，并與Rhino相互作用，Rhino是一種與自私基因異染色質(zhì)結(jié)合的蛋白質(zhì)。Rhino將Moonshiner募集到異染色區(qū)域，并且Moonshiner啟動(dòng)RNA聚合酶II預(yù)啟動(dòng)復(fù)合物的組裝，其催化轉(zhuǎn)錄。因此，通過(guò)嵌入組蛋白標(biāo)記而不是DNA序列中的不同代碼在其他無(wú)聲區(qū)域中激活基因表達(dá)。研究結(jié)果表明，piRNA通過(guò)彎曲基因激活的經(jīng)典規(guī)則進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，將標(biāo)準(zhǔn)基因激活的元素與基因沉默相結(jié)合。“在piRNA簇中活躍的途徑 - piRNA出生的地方 - 通過(guò)結(jié)合兩種不同的系統(tǒng)來(lái)破壞基因機(jī)制，基因激活與基因沉默，就像家具可以被宜家黑客重新利用，”Peter Andersen說(shuō)， IMBA的博士后和該論文的第一作者。因此，moonshiner途徑揭示了細(xì)胞如何利用異染色質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。“細(xì)胞已經(jīng)制定了繞過(guò)常規(guī)途徑的策略。目前的研究結(jié)果不僅對(duì)了解有用基因與自私基因之間的種族關(guān)系至關(guān)重要。 它們已經(jīng)形成并且仍在推動(dòng)進(jìn)化過(guò)程，它們也有助于以整體方式理解基因表達(dá)，“IMBA組長(zhǎng)和最后一篇作者Julius Brennecke說(shuō)。
      
			

			
        
      
			
      
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