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性染色体调控的突破

导读瑞典Karolinska研究所的研究人员发现了一种染色体范围的机制,该机制可使性染色体的基因表达在我们的细胞中保持平衡。这些发现揭示了早期流

瑞典Karolinska研究所的研究人员发现了一种染色体范围的机制,该机制可使性染色体的基因表达在我们的细胞中保持平衡。这些发现揭示了早期流产的分子原因,并且对于新兴的再生医学领域可能是重要的。该研究发表在《自然结构与分子生物学》上。

我们细胞中的基因被包装成23个大的DNA单元,称为染色体。性染色体X和Y与所有其他染色体的不同之处在于,它们仅以每个细胞一个活性拷贝的形式出现,而不是两个。这使得性染色体上的基因与我们基因组其余部分之间的拷贝数失衡。现在,Karolinska研究所的研究人员已经弄清楚了我们的细胞如何设法使X染色体基因的表达增加一倍,以达到平衡。

通过详细检查雌,雄胚胎和体细胞中的基因表达动态,研究人员发现,X染色体上的基因以比其他染色体更快的速度产生基因产物的波动。

医学生物化学系首席研究员比约恩·雷尼乌斯(BjörnReinius)说:“ X染色体以比其他染色体更高的速率产生基因表达的'爆发',这表明被称为增强子的特殊DNA元素参与了维持X染色体表达的提高”。和生物物理学负责人。

在携带两个X染色体的雌性细胞中,第二个X拷贝被灭活的同一发育窗口中,一个X染色体拷贝上的速度加快。“ X失活”是一种先前表征的机制,可使女性的一个X染色体保持沉默,从而导致表达母本或父本拷贝的细胞斑块。相反,仅携带一个X染色体的雄性细胞在整个发育阶段和细胞类型中始终保持快速的表达节奏。

Reinius说:“在女性早期胚胎形成过程中未能建立X染色体剂量补偿是致命的,并导致早期自然流产。”“有了新知识,我们就能更好地理解细胞的基因表达网络是如何变得不稳定的。”

根据研究人员的说法,这些发现代表了对性染色体基因调控的突破。了解这些染色体范围的机制在再生医学领域也很重要,因为细胞的重新编程可能会以性别特定的方式干扰X染色体的剂量平衡。

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