基因研究的一项突破揭示了 DNA 中的“空间语法”，表明转录因子的定位对基因活动有至关重要的影响，有可能重塑我们理解基因调控和疾病的方式。
研究人员发现了DNA中的“空间语法” ，重新定义了转录因子在基因调控中的作用，影响了我们对基因变异和疾病的理解。
DNA 内最近发现的一种代码被称为“空间语法”，它或许可以揭开人类基因组中基因活动如何编码的秘密。
这一突破性发现由华盛顿州立大学和加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员发现，并发表在《自然》杂志上，揭示了 DNA 中长期假设的隐藏空间语法。这项研究可能会重塑科学家对基因调控的理解，以及遗传变异如何影响发育或疾病中的基因表达。
位置依赖性的发现转录因子是控制一个人基因组中哪些基因打开或关闭的蛋白质，在这一密码中起着至关重要的作用。长期以来，转录因子被认为是基因活性的激活剂或抑制剂，但这项研究表明，转录因子的功能要复杂得多。
华盛顿州立大学助理教授萨沙·杜特克 (Sascha Duttke) 指出：“与教科书上介绍的相反，能够起到真正激活剂或抑制剂作用的转录因子非常罕见。”杜特克领导了华盛顿州立大学兽医学院分子生物科学学院的大部分研究。
相反，科学家发现大多数激活剂也能起到抑制剂的作用。
“如果你移除一个激活剂，你的假设就是你失去了激活作用，”华盛顿州立大学研究生、研究团队成员贝利·麦克唐纳 (Bayley McDonald) 说道：“但只有 50% 到 60% 的情况是这样的，所以我们知道有些事情不对劲。”
仔细观察，研究人员发现许多转录因子的功能高度依赖于位置。
他们发现转录因子之间的间距以及它们相对于基因转录起始点的位置决定了基因活性的水平。例如，当转录因子位于基因转录起始点的上游或前方时，可能会激活基因表达；而当转录因子位于基因转录起始点的下游或之后时，则会抑制其活性。
Duttke 表示：“间隔或‘氛围’决定了特定转录因子是作为激活剂还是抑制剂发挥作用。这表明，与学习一门新语言类似，要了解基因表达模式如何在我们的基因组中编码，我们需要了解其单词和语法。”
对遗传学研究的影响加州大学圣地亚哥分校副教授克里斯托弗·本纳 (Christopher Benner) 预计，通过整合这一新发现的“空间语法”，科学家可以更深入地了解突变或基因变异如何影响基因表达并导致疾病。
“其潜在应用非常广泛，”本纳强调：“至少，它将改变科学家研究基因表达的方式。”
参考文献：Sascha H. Duttke、Carlos Guzman、Max Chang、Nathaniel P. Delos Santos、Bayley R. McDonald、Jialei Xie、Aaron F. Carlin、Sven Heinz 和 Christopher Benner 撰写的“人类序列特异性转录因子的位置依赖性功能”，2024 年 7 月 17 日《自然》。DOI：10.1038/s41586-024-07662-z
来源：华盛顿州立大学
免责声明：康嘉年華致力于健康常识分享，内容根据公开资料编辑，版权归原作者；如有侵权请在线留言删除。文章旨在介绍健康科学进展，不能作为治疗方案；如需精准健康指导，请至正规医院诊疗。
