研究人员确定涉及沉默胎儿血红蛋白的新因素
遗传性血液疾病是镰状细胞疾病和β-丘脑贫血是由血红蛋白基因中的错误引起的,血红蛋白是红细胞中的一种蛋白质,可将氧气从肺部携带到整个人体的组织。在子宫内,γ-球蛋白基因会产生胎儿血红蛋白,但是出生后,该基因被关闭,并打开β-珠蛋白基因,从而产生成人血红蛋白。镰状细胞疾病和β-甲性疾病的患者在β-珠蛋白基因中患有突变,从而导致突变的血红蛋白产生和严重的健康并发症,从延迟生长到慢性疼痛和中风。
由于这些患者中的γ-球蛋白基因没有突变并产生功能性血红蛋白,因此研究人员对这些患者的转变从胎儿到成年血红蛋白的转变引起了人们的兴趣。这样做将需要确定和利用负责使胎儿血红蛋白沉默并促进成人血红蛋白产生的因素。先前的研究已将BCL11A和LRF确定为沉默胎儿型球蛋白基因HBG1和HBG2涉及的转录因子,但进一步的研究表明,这一过程中涉及一系列复杂的转录因子。
为了确定涉及哪些转录因素,费城儿童医院(CHOP)的研究人员,由博士后昆华Qin博士领导。与宾夕法尼亚大学癌症生物学助理教授Junwei Shi博士实验室合作,使用CRISPR-CAS9进行了遗传筛选。通过此屏幕,他们将NFI转录因子家族的两个成员(NFIA和NFIX)确定为HBG1和HBG2阻遏物。研究人员发现,成人的NFIA和NFIX都升高红细胞与胎儿细胞以及培养的细胞和小鼠模型相比,他们发现这些转录因子共同抑制胎儿血红蛋白基因HBG1和HBG2。
研究人员使用基因组分析,基因组编辑和DNA结合测定法的结合,发现NFIA和NFIX以两种方式工作以使胎儿血红蛋白保持沉默:它们共同刺激了BCL11A的表达,Bcl11a是HBG1/2基因和HBG1/2基因的已知沉默,以及它们还直接抑制了HBG1/2基因。研究结果今天在自然遗传学。
“我们的研究表明,转录因子NFIA和NFIX具有双重活性,两者都转动基因在并关闭其他人,其综合效果是沉默胎儿血红蛋白“高级研究作者说,费城儿童医院的儿科血液学主席Gerd A. Blobel,医学博士,医学博士,博士学位。胎儿成人血红蛋白是,但是通过更好地理解所涉及的因素,未来的研究可以集中于利用这些因素转录因子作为治疗目标。”