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关键基因调控因子并为未来药物开发提供重要信息

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-15 09:38  浏览次数:76
摘 要:  人类基因组中有大约20,000个基因,但并非所有基因都在各种细胞类型中始终表达。在任何一种情况下,一个细胞都只会将大约一半
  人类基因组中有大约20,000个基因,但并非所有基因都在各种细胞类型中始终表达。在任何一种情况下,一个细胞都只会将大约一半的基因表达为蛋白质。而在这些激活的基因中,有75%的基因会受到"RNA聚合酶暂停"过程的调节。当RNA聚合酶位于基因起始位置准备进行转录,就会发生这一重要的基因调控方式。这一过程就好像运动员在赛道起点等待起跑信号,转录机器随时准备发动,但仍然要等待正式的信号。
 
  来自美国洛克菲勒大学的研究人员在国际学术期刊science上发表了一项最新研究进展,他们发现了一个可以帮助"熄火"的RNA聚合酶重新启动的关键调控因子,这一发现将帮助进一步解释一些新型癌症治疗方法如何作用于细胞,并为未来药物(http://www.chemdrug.com/)开发提供重要信息。
 
  人类机体由超过200种不同细胞类型组成,通过基因表达的特异性不同可以对不同细胞类型进行区分。皮肤细胞表达的基因就与神经元细胞存在很大不同,健康(http://www.chemdrug.com/article/7/)细胞激活的基因也与白血病细胞存在很大不同。
 
  基因调控既然如此重要,细胞就需要使用错综复杂的多步过程来控制遗传信息由DNA向蛋白质的传递过程。RNA聚合酶II就是位于这一过程最早期阶段的一种分子机器,它能够沿基因运行将DNA信息转录到RNA中,随后再翻译为蛋白质。
 
  大约10年之前,人们发现RNA聚合酶II会在基因起始位置出现暂停。
 
  在这项最新研究中,该研究团队试图发现能够释放处于暂停状态的聚合酶的新调控因子。结果他们发现了一个由6个蛋白质组成的叫做PAF1C的复合体,并且这一复合体对于促进聚合酶的启动发射具有非常重要的作用。
 
  研究人员表示,过去人们认为PAF1C会在转录过程的略靠后期发挥作用,但是这项研究则发现这一复合体在转录过程的非常早期发挥了一项新功能。研究人员在细胞内降低PAF1C的水平,结果发现RNA聚合酶II不能够正常释放运行,会在基因起始位置保持暂停状态。
 
  事实证明暂停时间延长对基因表达具有非常显著的影响。文章共同第一作者Ming Yu这样说道:"我们发现降低PAF1C水平会导致超过5000个基因出现暂停状态,而这一情况则会进一步导致许多基因的表达水平发生显著改变。"
 
  这项工作对于深入理解基因如何受到调控具有重要启示,目前临床应用的一些非常具有前景的癌症治疗方法,特别是用于特定类型白血病治疗的方法,都是通过抑制聚合酶暂停过程的关键调控因子来发挥作用。因此这项研究对于这些抑制剂药物如何发挥作用提供了新见解,同时也为开发新的癌症治疗药物提供了重要的科学基础。
 
 
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