生物学家追踪DNA“寄生基因”以寻找疾病治疗方法

时间:2022年8月24日
来源:eLife

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加州大学欧文分校的生物学家对被称为转座子的实体提供了新的见解,提供了未来可能有助于对抗癌症和与衰老相关的疾病的知识。

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它们被认为是“寄生基因”。尽管它们占了人类DNA的一半以上,但对它们的了解还有很多。现在,加州大学欧文分校的生物学家对这些被称为转座子的实体提供了新的见解,提供了未来可能有助于对抗癌症和与衰老相关的疾病的知识。

他们的研究发表在eLife: https://elifesciences.org/articles/81567上。

与基因编码我们正常工作所需的蛋白质不同,转座子制造蛋白质的唯一目的是复制自己的DNA并插入其他元素。“它们是自私的寄生虫,”研究负责人、生态学和进化生物学助理教授李玉文(Grace Yuh Chwen Lee)说。“它们让自己延续下去,大多数时候,它们不会为我们做任何事情。”

几乎所有的物种都含有转座子,并已发展出化学修饰,以阻止它们的继续复制。但是转座子的百分比在不同的基因组中差异很大。人类有50%,蝾螈有65%,河豚只有6%。即使在不同种类的果蝇中,这一数字也从2%到25%不等。

UCI的生物学家试图了解是什么导致了这种变异。他们的研究来源于Lee和他的同事们早期的研究,他们的研究表明,那些阻止转座子复制的化学变化会产生团队所称的“严重的副作用”。这种化学修饰本身会扩散到邻近的基因,扰乱它们的功能。

“在这项新的调查中,我们发现这些副作用的强度和危害性各不相同,”李说。“我们了解到,随着时间的推移,那些副作用对邻近基因尤其有害的物种经历了更强的选择,移除了转座子。这导致他们基因组中转座子的比例现在更低。”

研究小组还发现,副作用严重程度的变化可能源于制造和分配化学修饰的基因。生物学家们计划在接下来的研究中进一步探索这个问题。

转座子已经被认为与一些罕见的遗传性疾病有关。最近,科学家发现它们在衰老的大脑和某些癌细胞中被激活。

Lee说:“虽然它们在这些方面的作用还不清楚,但通过改变产生这些化学变化的基因,最终可能会开发出治疗方法。”“我们还想探索饮食和环境等因素是否会对转座子产生影响,这些因素已知会影响细胞分配化学修饰。”

博士后学者黄宇恒是论文的第一作者。该项目由美国国立卫生研究院提供支持。

关于加州大学欧文分校:UCI成立于1965年,是著名的美国大学协会最年轻的成员,被《美国新闻与世界报道》评为全美十大公立大学之一。这个校园已经产生了5位诺贝尔奖得主,并以其学术成就、一流的研究、创新和食蚁兽吉祥物而闻名。在霍华德·吉尔曼校长的领导下,UCI有超过36000名学生,提供224个学位课程。它位于世界上最安全、最具经济活力的社区之一,是奥兰治县的第二大雇主,每年为当地经济贡献70亿美元,为全州贡献80亿美元。更多关于UCI的信息,请访问www.uci.edu。

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