“跳跃”DNA调节人类神经元
人类基因组包含超过450万个被称为“转座元件”的DNA序列,它们是一种类似病毒的实体,可以“跳跃”并帮助调节基因表达。它们通过结合转录因子来实现这一点,转录因子是一种蛋白质,可以调节DNA到RNA的转录速率,在广泛的生物事件中影响基因表达。
现在,由EPFL的Didier Trono领导的一个国际科学家团队发现,转座因子在影响人类大脑发育方面发挥着重要作用。这项研究发表在科学的进步.
科学家们发现,转座因子通过与蛋白质家族中的两种特殊蛋白质结合来调节大脑的发育,这两种蛋白质被称为“Krüppel-associated含盒锌指蛋白”(KZFPs)。2019年,特罗诺领导的另一项研究表明,KZFPs在胎儿生命的最初几天驯服了转座因子的调节活动。然而,他们怀疑这些调节序列随后被重新点燃,以协调成人器官的发育和功能。
研究人员发现两种KZFPs仅针对灵长类动物,并发现它们在人类发育和成人大脑的特定区域表达。他们进一步观察到,这些蛋白质一直控制着转座因子的活性——至少在实验室培养的神经元和脑类器官中是这样。因此,这两种KZFPs影响了神经元的分化和神经传递特征,并保护这些细胞免受伤害炎症反应如果它们的目标转座元件未被表达,它们就会被触发。
“这些结果揭示了进化中最近才出现的两种蛋白质是如何通过促进蛋白质的吸收来塑造人类大脑的转座的元素Didier Trono说:“这些类似病毒的实体从黎明开始就一直在重塑我们的祖先基因组。”“我们的研究结果还提示了疾病的可能致病机制,如肌萎缩性侧索硬化症或者其他神经退行性疾病神经发育障碍,为预防或治疗这些问题提供线索。”
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