一项揭晓在《细胞》杂志上的研究发明了能资助细胞坚持其身份的要害卵白质,标记着表观遗传学及其对生物康健的影响领域迈出了主要一步。
表观遗传学是一门研究在不改变DNA序列的情形下,基因怎样被激活或关闭的学科。表观遗传继续历程的焦点是DNA和被称为组卵白的卵白质上的化学标签,这些标签有助于治理基因的活性。在细胞破碎时,这些标签需要被准确地转达,以确保新细胞与其母细胞坚持相同的功效。
由哥本哈根大学的Genevieve Thon教授和Anja Groth教授向导的研究发明,Mrc1卵白在这一遗传历程中至关主要。细胞破碎历程中,Mrc1确保携带这些化学标签的组卵白能匀称地漫衍到DNA的两个新拷贝中,从而维持细胞的身份和功效。
“我在生物系攻读博士学位时代,我们就知道这个卵白质关于维持细胞中的异染色质状态很是主要。我们对它的作用机制有了大致的相识,但只管有实验数据,我们实验室其时还缺乏在分子水平上验证这一机制的工具。”现任诺和诺德基金会卵白质研究中心(CPR)博士后的Sebastian Charlton说道,他是这项研究的配合第一作者之一。
为了获得这些工具,Charlton博士与同在CPR的助理教授Valentin Flury以及来自各个研究所的其他研究职员睁开了相助。他们的相助不但证实了最初的假设,还展现了Mrc1的一个令人惊讶的双重角色。
当DNA在细胞破碎历程中复制时,组卵白及其化学标签必需准确地转移到新的子代DNA链上,以确保这些信息能够遗传到子代细胞中。研究发明,Mrc1是这一表观遗传继续历程中至关主要的调控者,它通过连系组卵白以及与另一种卵白质Mcm2配相助用,控制组卵白向两条新生DNA链的转达。这一机制资助细胞“记着”哪些基因应被激活或关闭。
某些基因的默然机制受到影响
实验显示,Mrc1的突变会滋扰组卵白的正常转达,导致要害表观遗传信息的损失,进而影响细胞的身份。当Mrc1爆发突变时,某些基因的默然机制会被破损,这进一步证实组卵白在携带和转达表观遗传信息中的主要性。
这一发明具有普遍的意义,由于维持表观遗传景观的稳固关于身体所有细胞的正常功效至关主要。若是这一历程泛起问题,可能会加速生物体朽迈历程中表观遗传景观的退化。
“我以为我们现在还无法完全预估这一发明的潜在影响,但我们展现了一种维持细胞身份的基本机制。若是这一机制能够被操控,可能会对未来的生命科学研究爆发深远影响。”Valentin Flury总结道。
杂志:Cell
DOI:10.1016/j.cell.2024.07.017