基因开关

基因之间的DNA区域控制着蛋白质的表达。
9月14日

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打开和关闭蛋白质生产并不像轻按开关那么简单。是吗?阿伯丁大学的阿拉斯代尔·麦肯齐博士和他的同事们一直在研究蛋白质编码区域之间的DNA长度,以了解更多信息。

灯的开关只有2%的基因组编码蛋白质,这些区域被称为基因。另外98%被视为“黑箱”,经常被视为不重要。他们的工作强调,尽管基因可以充当砖瓦,但基因间区域(基因之间的区域)是设计计划,并协调在任何给定时间内基因的位置、时间和种类。

一些非编码区可能是无功能的,是现在冗余基因或古代病毒遗留下来的遗迹。然而,通过比较不同物种的序列,他们发现了比基因本身更高度保守的区域。这意味着在一系列不同的动物中发现了相同的序列,并表明它们扮演着重要的角色,因此有强大的选择压力来阻止它们在超过3.1亿年的时间跨度中被改变。

对这些区域进行的研究表明,它们可以作为基因的开关或控制。它们通过改变基因的表达来控制蛋白质水平。这提供了潜在的替代药物靶点,而不是与细胞表面的受体结合,科学家们希望能够直接靶向开关本身,从而改变基因表达水平。

他们的工作特别集中在甘丙蛋白上,这是一种小蛋白质,产生于大脑中被称为下丘脑的局部区域,负责控制食欲和对酒精的偏好。它不仅会增加对高脂肪食物和酒精的渴望,而且对感觉疼痛和调节情绪也是必要的。该团队特别关注GAL5.1,这是一种启动丙氨酸生产的增强子序列。他们发现,这种转换的强度在世界不同地区有所不同,欧洲(83%)比中国(70%)更普遍。需要做进一步的工作来梳理这一发现的含义,但他们已经有兴趣根据他们的转换强度为人们量身定制药物。

因为许多开关可以影响一个基因,所以希望通过只针对一个开关,它可能只影响该基因功能的一个方面,比如渴望高脂肪食物,同时保持其他功能,比如情绪调节不变。

因此,基因在何地、何时以及在多大程度上被激活,与该基因产生什么同样重要。很有可能,大多数疾病是由控制基因的机制突变引起的,而不是由基因实际产生的突变引起的。

采访Alasdair MacKenzie博士

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