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额外的手指和心脏:精确定位破坏发育的基因指令的变化

精选百科 2024-02-07 16:38:02
导读 我们的基因组提供了适当生长和发育的指令。数以百万计的基因组开关(称为增强子)控制着基因表达的位置和时间,从而确保我们一生中在正确的时...

我们的基因组提供了适当生长和发育的指令。数以百万计的基因组开关(称为增强子)控制着基因表达的位置和时间,从而确保我们一生中在正确的时间在正确的细胞中产生正确的蛋白质。

加州大学圣地亚哥分校助理教授艾玛·法利 (Emma Farley) 实验室的新研究表明,我们现在可以预测基因组中 DNA 的哪些单碱基对变化将改变这些指令并扰乱发育,从而导致额外的手指和心脏。

我们现在拥有超过 50 万人的基因组序列,并且还在不断增加。这些基因组掌握着我们每个人如何成长的关键,并有望实现针对个人自身基因构成的精准医学。然而,我们无法充分利用这些数据集,因为我们不了解基因组的一个关键方面:增强子,它充当控制我们的基因何时何地表达为蛋白质的开关。大多数导致疾病的基因变异或突变都存在于这些增强子中。

一个核心挑战是确定增强子内哪些序列变化重要,哪些不重要。到目前为止,查明此类因果增强子变异就像大海捞针一样。

法利实验室在《自然》杂志上发表文章,通过实现预测增强子的哪些变化将导致数千种增强子和细胞类型的基因表达变化的能力来应对这一挑战。这种预测因果增强子变异的能力植根于对增强子功能的深入理解。

研究人员表明,增强子通过非常微弱地结合称为转录因子的蛋白质来激活基因表达。遵守这一规则可确保增强子在正确的水平、地点和时间激活基因表达,从而激活蛋白质生产。

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