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神奇生命体的发育过程,是由什么控制着?

2007-09-30 17:51:07| 点击:0| 评论:0| 好评:0| 坏评:0|第2页/共3页 << 上一页|下一页 >>

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侠客:tonytech16@yahoo.cn

  非常有趣的是,控制基因开关最常用的机制之一就是修饰DNA本身。DNA甲基化(一种将化学基团添加到DNA上的生化反应)通常导致基因关闭。在人或其他哺乳动物中,该反应主要是修饰CG二核苷酸中的C碱基,由甲基转移酶催化完成。

印迹基因———“挑剔”的延续

  哺乳动物,包括人类有两套基因组,一套来自父方,一套来自母方。这两套基因组的序列非常相似,按理说父方和母方对子代影响应该很相近。然而中国的古人很早就发现一个有趣的现象。如果公驴和母马交配,生下骡子。骡子个头大,像驴一样能负重,又有马的灵活性和奔跑能力,是非常好的牲口。但如果是公马和母驴交配,生下的叫驴骡。驴骡个小,没有实用价值,一般很少见到。

  这种现象表明,子代对来自父方和母方的基因表达大不一样。对于大多数基因而言,父母亲的两个基因位点或者都表达,或者都不表达。但一小部分基因不遵从这个规则,它们好像非常聪明,似乎知道自己来自父方或者母方(尽管序列非常相似),使得子代仅表达源于特定一方的基因。这一小部分“聪明基因”叫做印迹基因,因为来自父亲或母亲一方的基因在发育过程中被修饰(DNA甲基化),导致子代体细胞中两个基因有不同的表达活性。

  印迹基因在胚胎发育中起着至关重要的作用,调节着胚胎的生长发育以及新生儿的生长。不正常的印迹会导致多种发育异常。近年的研究还发现,印迹基因和许多癌症紧密相联。

甲基转移酶———生命的“装修工”

  来自父母某一方的印迹基因被甲基转移酶选择性地标记。那么,甲基转移酶是如何从一大群基因中找到印迹基因呢?

  由美国埃默里大学和德国雅各布斯大学的科学家们联合进行的一项最新研究表明,印迹基因的选择修饰和自身的序列模式有着紧密的联系。他们的成果发表在9月13日出版的英国《自然》杂志上。

  甲基转移酶存在于众多的生命体中。科学家们早在1993年就解析出了第一个细菌甲基转移酶的结构,细菌甲基转移酶多以单体的形式存在。然而,人类甲基转移酶用于识别DNA的区域很小,只有很多细菌甲基转移酶的一半。此前,人们一直不理解人类甲基转移酶是怎样发挥功能的。这项最新研究报导了人类甲基转移酶的结构,指出人类甲基转移酶是以二聚体的形式存在,并可能以二聚体的形式和DNA相互作用,从而有效地增大了DNA识别区域的面积。

  论文的第一作者贾达博士说:“人类甲基转移酶和细菌甲基转移酶相比,就如同筷子和叉子。尽管单根筷子的尖相对于叉子很小,但是两根筷子一起作用可以代替一个叉子。”

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