基因沉默復(fù)合物聯(lián)手滅活 X 染色體

兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物在雌性哺乳動物的一條 X 染色體沉默中發(fā)揮著關(guān)鍵但不同的作用。

RIKEN 研究人員對兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物在關(guān)閉雌性哺乳動物一條 X 染色體的神秘過程中所扮演的角色有了新的認(rèn)識。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助研究人員發(fā)現(xiàn)某些癌癥是如何在女性中發(fā)生的。

男性有一條X染色體和一條Y染色體，而女性有一對X染色體。與雄性相比，擁有兩條 X 染色體的這種冗余通常為雌性哺乳動物提供了針對遺傳性疾病和癌癥的額外穩(wěn)健性。

在發(fā)育過程中，雌性采用一種機(jī)制來關(guān)閉其中一條 X 染色體，稱為 X 染色體失活。當(dāng)這個過程出現(xiàn)問題時，女性可能會出現(xiàn)乳腺癌等重大健康問題。對正確的 X 染色體失活的更深入了解可能有助于預(yù)防或治療人類此類腫瘤誘發(fā)事件。

現(xiàn)在，通過使用小鼠胚胎，RIKEN 綜合醫(yī)學(xué)中心 (IMS) 的 Haruhiko Koseki 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊展示了兩個蛋白質(zhì)簇(稱為多梳抑制復(fù)合物 1 (PRC1) 和 PRC2)如何在幫助使發(fā)育中的胚胎中的一條 X 染色體保持休眠狀態(tài)。

XX 女性 23 染色體對

圖 1：兩條 X 染色體的圖示，顯示女性 23 號染色體對。RIKEN 研究人員發(fā)現(xiàn)了兩種蛋白質(zhì)復(fù)合物如何關(guān)閉雌性哺乳動物的一條 X 染色體。

值得注意的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，只有胚胎支持組織依賴 PRC1 和 PRC2 來維持不活躍 X 染色體上的基因沉默。相比之下，胚胎組織本身可以在不使用這些表觀遺傳調(diào)節(jié)因子的情況下將相同的染色體保持在空閑位置，因此必須依靠一些其他分子機(jī)制來完成相同的工作。

“這項研究指出了發(fā)育中胚胎中兩個主要組織譜系的差異特征，”同樣來自 IMS 的 Osamu Masui 說。

研究人員通過研究經(jīng)過基因改造缺乏一種或另一種蛋白質(zhì)復(fù)合物的小鼠，確定了 PRC1 和 PRC2 的功能。這些實驗展示了每個 PRC 如何以不同的方式改變DNA的纏繞，以沉默不活躍 X 染色體上的一組獨特基因。

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