Mol Cell：揭秘胚胎发育奥秘！为何发育中胚胎的细胞彼此并不相同？
来源：本站原创 2019-08-13 13:00
2019年8月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中，来自纽约大学的科学家们通过研究阐明了在胚胎发育（embryogenesis）过程中细胞变得彼此不同的分子机制，相关研究结果或能帮助阐明胚胎发育的遗传规律，同时也能帮助理解疾病发生和出生缺陷的原因。图片来源：commons.wikimedia.org研究者Stephen Small
2019年8月13日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究报告中，来自纽约大学的科学家们通过研究阐明了在胚胎发育（embryogenesis）过程中细胞变得彼此不同的分子机制，相关研究结果或能帮助阐明胚胎发育的遗传规律，同时也能帮助理解疾病发生和出生缺陷的原因。
图片来源：commons.wikimedia.org
研究者Stephen Small教授解释道，很多年来科学家们一直知道，在特定细胞中改变基因的开启或会引起出生缺陷的癌症发生，然而其中的分子机制研究者却知之甚少，本文研究结果揭示了在胚胎发生过程中该过程被调节的分子机制。此前研究人员鉴别出了基因启动子（promoters）的存在，然而这些研究并未描述这些启动子是如何被激活的，以及在胚胎发育过程中细胞是如何变得彼此不同的。
这项研究中，研究人员重点对一种名为hunchback (hb，驼背基因)的基因进行研究，该基因能使得果蝇胚胎头部的细胞与腹部细胞不同，如今研究者在名为bh启动子（或遗传开关）的区域中发现了hb基因的DNA序列代码，如果hb启动子的开关被关闭的话，hb基因就会沉默并停止表达，然而一旦其开启表达，基因就会产生RNA副本，其对于指定头部发育至关重要。
尤其是在胚胎中，hb启动子开关能被名为Bicoid的蛋白所开启，Bicoid能与不同的DNA序列—增强子结合，增强子一般位于hb启动子的远端位点，一旦与增强子结合后，Bicoid蛋白就会物理性地接触hb启动子，随后调节启动子开关促进其开启表达。研究者Small和其同事能利用hb基因的特性来帮助产生整个过程，即该基因拥有两个启动子，其中一个活性启动子能对Bicoid蛋白产生反应，而另外一个失活启动子则不会。
研究者表示，通过在活性和非活性启动子之间精准地交换序列，他们就发现，活性启动子包含有两个较短的序列，其对于Bicoid蛋白反应的产生非常必要，当研究者突变这些序列后，活性启动子的功能就会被有效关闭，当将这些序列插入非活性启动子后，其就能有效开启这些启动子的功能。
复杂的机体中包含有多种类型的细胞，每一种细胞类型都非常特殊，因为其能够开启特殊的一类基因进行表达，本文研究中，研究人员就描述了在早期胚胎发育的特性区域中，第一批细胞特异性基因被开启激活的分子机制。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Jia Ling, Kristaley Yui Umezawa, Theresa Scott, et al. Bicoid-Dependent Activation of the Target Gene hunchback Requires a Two-Motif Sequence Code in a Specific Basal Promoter. Molecular Cell, 2019; DOI: 10.1016/j.molcel.2019.06.038
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