科學家們發現了一種新的基因機制,一個「調光器」,它精確控制著早期胚胎發育過程中基因表達的時間。這項發現讓我們更深入地了解了我們的身體是如何形成的,並為治療疾病開闢了新的途徑。
來自醫學研究委員會醫學科學實驗室的研究人員,由Irène Amblard博士和Vicki Metzis博士領導,研究了基因在發育中的胚胎中是如何被調控的。他們重點研究了Cdx2基因,該基因對形成胚胎的後端至關重要。生物體內的所有細胞都擁有相同的遺傳信息,但它們通過選擇性地激活和抑制特定基因來分化,這個過程被稱為基因表達。
研究小組發現了一個特殊的DNA元件,它就像一個調光器,控制著Cdx2表達的持續時間和強度。與典型的增強子或沉默子不同,這個元件微妙地調節基因活性。通過在小鼠胚胎中進行基因工程,他們改變了這個元件,改變了Cdx2表達的時間,並影響了脊髓的形成。
這種「衰減器」元件通過與轉錄因子和染色質重塑複合物相互作用而發揮作用。這種精確的控制可能適用於其他重要的發育基因。這項發現使得開發能夠以前所未有的時間和空間分辨率定制基因活性的工具成為可能。
在臨床上,這可能導致基因療法,可以根據需要調整基因表達水平,從而可能減少副作用並提高治療效果。這項研究突出了基因組非編碼區的重要性,這些區域曾被認為是「垃圾DNA」,現在被認為是基因表達的關鍵調節因子。這項工作強調,基因表達不僅僅是開啟或關閉,而是涉及精細的調節。