研究人员发现了一种蛋白质,这种蛋白质可以调节蛔虫的基因活动,使其与营养水平相匹配

2024-05-22 17:13来源:本站编辑

将受精卵转化为功能齐全的成人是一项复杂的任务。细胞必须在特定的时间分裂、移动和成熟。发育基因控制着这个过程,以一种精心设计的方式开启和关闭。

然而,环境影响着发展。由冷泉港实验室副教授克里斯托弗·哈默尔领导的一组研究人员于2020年12月22日在《当代生物学》杂志上报道了基因活动如何与营养水平相匹配。

他们发现了发育中的蠕虫在营养匮乏时用来暂停生长的主开关。当环境改善,动物继续发展。这个开关调节基因活动以匹配营养水平。

秀丽隐杆线虫是一种微小的蛔虫。在实验室里,这种蠕虫在大约三天的时间里从胚胎发育成有959个细胞的成虫。Hammell说:

当一个胚胎经过几个幼虫阶段演变成一个完全成形的蠕虫时,指导这个灵活程序的基因以可预测的模式开关。

在野外,发育中的蠕虫并不总是依赖于舒适的温度和充足的食物。有时,发展必须暂停,直到条件改善。哈默尔的研究小组发现了一种名为BLMP-1的蛋白质,它可以调节基因活性(转录)以跟上发育的步伐。

当条件好的时候,BLMP-1水平会增加并分解DNA片段,因此基因更容易获得。然后激活因子在合适的时间开启这些基因。

哈默尔解释说:“这是一种预期机制,它会说‘一切都好,让发展尽可能稳健’。”如果条件不理想,BLMP-1水平就会下降,导致基因紧密聚集,减缓甚至停止发育。

研究小组的实验表明,BLMP-1是发育过程中数千个基因的主要调控因子。哈默尔说,这是一个惊喜,因为他的团队最初只打算在少数发育基因中研究这一过程。BLMP-1的独特之处在于它协调许多不同的过程。

哈默尔并不是第一个呼吁关注BLMP-1的研究人员。已知在一些人类血癌中有一个类似的基因过度活跃,它会改变一大批基因的活性。哈默尔希望秀丽隐杆线虫中的BLMP-1将为研究人类疾病提供一个模型系统。

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