Cell解析染色質的不均一分布
日期：2013-06-21 09:16:05
細胞生物學家們認為，在真核細胞中基因的表達部分程度上受到細胞核中DNA不均勻分布的控制。來自新加坡科技研究局（A*STAR）醫學生物學研究所的Colin Stewart和Audrey Wang，以及他們的國際合作者，鑒別出了兩種蛋白可以控制DNA的這種分布。他們的研究發現對于疾病及細胞發育具有重要的意義。相關發現發布在《細胞》（Cell）雜志上。
異染色質指的是那些折疊包裝緊密，基因表達受到抑制的DNA，它主要與細胞核膜（nuclear envelope）的內表面相連。常染色質則是指那些包裝松散，準備進行基因表達的DNA，它通常位于細胞核的中央。
Stewart和Audrey Wang發現，DNA的分布取決于核膜上的兩個蛋白質：核纖層蛋白B受體(lamin-B receptor)和核纖層蛋白A/C (lamin A/C)。他們發現在異染色質和常染色質自然逆轉分布的一種感光細胞類型中，兩種蛋白均不表達。當研究人員除去正常小鼠細胞中的LBR和lamA/C時，他們觀察到了相同的逆轉，證實缺乏這些蛋白是導致DNA如此分布的原因。
根據Stewart所說，LBR和lamA/C具有重要的影響。“這些核纖層蛋白突變可導致許多的遺傳性疾病，包括肌營養不良，心臟擴大、早衰和影響骨骼發育及脂肪生成的疾病。這些疾病不常發生，但研究它們有可能提供有關心血管疾病、肥胖和衰老等更為緊迫的疾病的一些新認識。”
通過更詳細地檢測LBR和lamA/C的作用，Stewart和Audrey Wang還發現，這些蛋白在胚胎發育過程中不同的時間表達；LBR首先表達，隨著時間推移被lamA/C取代。在小鼠細胞中，這兩種蛋白對于肌肉特異性基因的表達具有相反的影響：LBR沉默這些基因，而LamA/C開啟它們。差異性表達結合基因激活，使得這兩種蛋白能夠協調控制細胞的發育。
這一研究小組的工作，解答了有關DNA不均一分布機制和重要性的一些問題。然而Stewart指出，現在還有很多的問題有待解析。“異染色質破壞是導致這些疾病的原因還是這些疾病的結果？對染色質結構所造成的影響對于基因組穩定意味著什么？它會增加對其他疾病，例如癌癥的易感性嗎？現在我們將沿著一些路徑追蹤下去。”
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