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--"跳跃基因"的正式名称应该为转座子或转座元件,是一段能够插入到基因组新位置的DNA片段。人类基因组包含了大量古老的跳跃基因的垃圾片段,由于细胞要抑制跳跃基因的胡作非为,细胞进化出了针对转座子的调控机制。近期发表在Cell杂志上的文章揭示了调控跳跃基因的新机制。
大多数跳跃基因都会产生突变并不再"跳跃",但是有一个基因例外--L1基因。该基因成功的复制自己,占据了人类DNA的20%。尽管很多拷贝发生突变,还是有很多拷贝处于活跃状态,这引起了遗传学家的兴趣。
Lixin Dai博士称人类细胞进化出限制跳跃基因活性的机制,因为它们越活跃就越容易破坏重要的基因,造成严重影响。Dai博士领导研究团队研究了L1的调控机制,发现两种类型的L1蛋白与RNA形成核糖核蛋白复合物,L1就是依靠该复合物进行"跳跃"。
为了进一步研究跳跃基因的调控机制,科学家分析了与该核糖核蛋白相互作用的蛋白,发现有37个蛋白与核糖核蛋白相互作用,于是科学家选择了两个蛋白进行进一步的研究。一个是UPF1,与质量控制有关,该蛋白监控RNA,会销毁发生错误的RNA。Dai博士称,当抑制UPF1功能的时候细胞会产生更多的L1的RNA和蛋白质。
另一个蛋白是PCNA,该蛋白帮助DNA复制。科学家发现PCNA能够与核糖核蛋白复合物中L1蛋白的一段重要序列结合,当科学家改变该结合序列后,L1不再"跳跃"。 Dai博士称,UPF1的作用是抑制L1活性,而PCNA看起来更像是协助L1进行跳跃。
Dai博士称我们的研究揭示了跳跃基因和细胞之间的博弈,表明细胞如何抑制跳跃基因的活性。我们将继续研究跳跃基因和细胞之间的"军备竞赛"。(