跳跃基因在稳定DNA折叠模式中起着令人惊讶的作用
医学2020-09-30 12:18:48
导读众所周知,跳跃基因是指可以从基因组中的一个点移动到另一点的DNA片段,因其在长期的进化过程中增加了遗传多样性而闻名。现在,圣路易斯华
众所周知,“跳跃基因”是指可以从基因组中的一个点移动到另一点的DNA片段,因其在长期的进化过程中增加了遗传多样性而闻名。现在,圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究表明,此类基因(也称为转座因子)发挥了另一个更令人惊讶的作用:稳定细胞核内DNA分子的3D折叠模式。
该研究于1月24日发表在《基因组生物学》杂志上。
任何人类细胞核内的DNA分子的长度都超过六英尺。为了适应如此小的空间,它必须折叠成精确的环,这些环也决定着基因如何打开或关闭。随机在基因组中移动的DNA片段可以为这些折叠模式提供稳定性,这似乎是违反直觉的。确实,这一发现与长期以来的假设相矛盾,该假设是DNA序列中字母的精确顺序始终决定着DNA分子的广泛结构。
在老鼠和人类之间基因组较大的3D折叠相同的地方,您希望锚定该形状的DNA字母序列也在那里得以保留。但这不是我们发现的,至少在过去被称为“垃圾DNA”的基因组部分中没有。”
通过研究小鼠和人类血细胞中的DNA折叠,研究人员发现,在许多通过进化而保留DNA折叠方式的区域中,建立这些折叠的DNA字母的遗传序列并非如此。它曾经如此微弱。但是,这种不断变化的序列,即遗传更新,不会造成问题。因为结构在很大程度上保持不变,所以功能大概也会起作用,因此重要性没有任何变化。
Wang实验室的博士生第一作者Mayank NK Choudhary说:“我们惊讶地发现,一些年轻的可转座因子可以维持旧结构。”“特定的序列可能有所不同,但功能保持不变。我们发现,在过去的8000万年中,小鼠和人类的共同祖先首次相互分离,这种情况已经发生了多次。”
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