密切相關(guān)的動物物種在物理上可能看起來不同，但您可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些差異不僅是由于改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的 DNA 序列變化造成的，而且還因為 DNA 的變化會影響這些蛋白質(zhì)的表達方式。除此之外，并非物種之間的所有差異都可以僅用 DNA 序列變化來解釋。
分子生物學家、生物化學助理教授 Emily Hodges 研究我們基因組的調(diào)控元件，并對解析 DNA 序列的變化如何影響基因調(diào)控感興趣。
基因的表達受到DNA序列調(diào)控元件(例如基因增強子)的控制，這有助于增加靶基因的表達。
增強子功能的物種特異性變化可能是由于 DNA 序列變化直接發(fā)生在單個增強子 (順式) 內(nèi)或在細胞環(huán)境內(nèi)以影響數(shù)千個增強子 (反式) 的方式引起的。例如，轉(zhuǎn)錄因子(一種驅(qū)動靶基因表達的移動蛋白)是一種反式調(diào)控元件，可以結(jié)合和控制不同染色體上的增強子。
從歷史上看，科學家們很難確定這兩種機制對基因表達差異的個體貢獻。
Hodges 和前同事 Tony Capra(現(xiàn)任加州大學舊金山分校流行病學和生物統(tǒng)計學副教授)的實驗室使用 ATAC-STARR-seq(一種由 Hodges 實驗室開發(fā)的基因組規(guī)模報告技術(shù))來解開這一謎團。順式和反式調(diào)節(jié)機制對密切相關(guān)的人類和恒河猴之間基因調(diào)節(jié)差異的相對貢獻。論文《人類基因調(diào)控進化是由順式和反式調(diào)控元件功能的差異驅(qū)動的》于 2024 年 4 月發(fā)表在《細胞基因組學》雜志上。
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