科學(xué)家發(fā)現(xiàn)能夠“馴化”人類基因組的特殊蛋白

佚名 2024-05-20 08:12:22

2017年3月10日訊 /生物谷bioon/ --近日

，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)的研究人員對(duì)一個(gè)龐大且神秘的人類蛋白質(zhì)家族進(jìn)行了一項(xiàng)基因組和進(jìn)化研究

，從而發(fā)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)或許能夠調(diào)節(jié)人類基因組中數(shù)百萬(wàn)個(gè)轉(zhuǎn)座子元件

，相關(guān)研究也揭示了一個(gè)大型的物種特異性基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)

，該基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)或許會(huì)影響人類機(jī)體生物學(xué)機(jī)制

、健康和疾病等。人類基因組中包含有數(shù)百萬(wàn)個(gè)來(lái)自于轉(zhuǎn)座子元件中的序列

，這種轉(zhuǎn)座子遺傳單元能夠在機(jī)體基因組中不斷“跳躍”

，長(zhǎng)期以來(lái)研究人員都認(rèn)為轉(zhuǎn)座子是基因組中的垃圾dna

，如今他們卻發(fā)現(xiàn)

，轉(zhuǎn)座子能夠影響多個(gè)基因的表達(dá)，然而研究者并不清楚轉(zhuǎn)座子調(diào)節(jié)基因表達(dá)的范圍和程度

；這項(xiàng)研究中

，研究人員就首次對(duì)350個(gè)人類蛋白組成的蛋白家族進(jìn)行了廣泛性的研究

，結(jié)果發(fā)現(xiàn)

，這些蛋白質(zhì)能夠同轉(zhuǎn)座子之間建立一種復(fù)雜的相互作用機(jī)制從而創(chuàng)造出大型的人類特異性基因調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)研究者還追蹤了上述蛋白的進(jìn)化歷時(shí)

，這就為遺傳學(xué)和藥物開(kāi)發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了一種新的視野。研究者didier trono表示

，kzfps是krab包含的鋅指蛋白

，此前我們發(fā)現(xiàn)能夠作為kzfps輔因子的蛋白能夠參與到胚胎發(fā)育過(guò)程中轉(zhuǎn)座子沉默的過(guò)程中去，如今通過(guò)對(duì)人類機(jī)體中kzfps蛋白進(jìn)行廣泛性分析研究者重新追蹤了該蛋白的進(jìn)化歷時(shí)并且鑒別出了其基因組靶點(diǎn)

。同時(shí)研究者還結(jié)合系統(tǒng)發(fā)育學(xué)方法來(lái)研究有機(jī)體的基因組如何決定其生物學(xué)機(jī)制

，通過(guò)對(duì)203個(gè)脊椎動(dòng)物的基因組進(jìn)行對(duì)比，研究者首次將kzfps蛋白的起源鎖定到了四足動(dòng)物和空棘魚(yú)的共同祖先

，空棘魚(yú)是一種從4億年前進(jìn)化而來(lái)的魚(yú)類

，kzfp轉(zhuǎn)化元件系統(tǒng)的進(jìn)化保守性或許就提示其具有一定的研究意義。隨后研究人員對(duì)大多數(shù)人類kzfps蛋白的基因組靶點(diǎn)進(jìn)行了圖譜繪制

，鑒別出了能夠識(shí)別轉(zhuǎn)座子元件的蛋白部分

，研究者trono說(shuō)道

，大部分的kzfps都能夠同轉(zhuǎn)座子元件中的特殊基序結(jié)合

，對(duì)于每一個(gè)kzfp而言，我們都會(huì)分配一個(gè)轉(zhuǎn)座子元件亞型

，同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)

，一種轉(zhuǎn)座子元件通常會(huì)同多個(gè)kzfps蛋白相結(jié)合，而這就是一種高度組合性及多樣性的系統(tǒng)

。研究者發(fā)現(xiàn)

，kzfps蛋白還能夠在一種精巧的調(diào)節(jié)性調(diào)節(jié)平臺(tái)中轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)座子元件，從而來(lái)影響基因的表達(dá)