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新加坡基因組研究所的科學家發現控制出生神經元的基因
發布時間: 2014-01-29     來源: http://www.medicalnewstoday.com

    新加坡A*STAR基因組研究所(GIS)的科學家發現了控制神經元產生的基因。這是一項重大的發現,它對理解像阿爾茨海默病這種嚴重的腦部疾病有至關重要的作用,該發現于2013年8月8日發表在很有聲望的科學雜志《Molecular Cell》上。

中樞神經系統是有大量的細胞類型組成的,這些細胞發展成為復雜的高度有序的結構。神經元的形成(稱為神經形成)是一個需要精致的在時間很空間上對大量基因進行控制的一個過程。這些基因的表達由調控網絡控制,通常涉及到蛋白質(在形成和保持神經系統過程中起關鍵作用)。神經形成的問題為許多神經系統失調的基礎,因而對神經形成的具體分子細節的理解對開發嚴重疾病的治療法案有關鍵的作用。
由Lawrence Stanton教授帶領的的GIS的科學家發現了基因調整網絡中的一個關鍵元素,基因調整網絡控制神經元的形成,稱為RMST。令人驚奇的是,這個新發現不是蛋白質。RMST是一個典型的,長的,非編碼RNA(簡稱IncRNA;也成為“鏈接RNA”)。這項新的發現顯示,該RNA并沒有產生蛋白質來控制這個過程。相反,該RNA直接作為調控因子。LncRNA是一個新發現的RNA類別,其大部分功能都還未知。
關于RMST如何與基因調解網絡相互作用的新發現,不僅闡釋清楚了神經形成過程,而且還對lncRNA如何與蛋白質成分相互作用以調節基因表達這種重要的生理過程產生了新的觀點。
Lawrence Stanton教授說:“這是一個巨大的驚喜,它揭示了RNA不僅僅只是一個攜帶編碼蛋白質的基因信息的信使。新的RNA的類別現已被發現,稱為長的非編碼RNAs(LncRNA),具有意料之外的功能多樣性。然而,關于lncRNAs在細胞中做了什么和如何做的系統功調查依然很缺乏。我們的研究為理解lncRNA在人體神經元中的重大作用鋪平了道路。”
來自韋恩州立大學分子藥學和基因學中心的、GENCODE成員之一的Leonard Lipovich教授說:“在《Molecular Cell》里的文章中,Stanton及其同事展示了人體lncRNA是如何直接調節SOX2的,SOX2是一個關鍵的轉錄因子蛋白,對指導新的神經元的形成有重要作用。更有趣的是,他們通過直接與蛋白質作用強調了RMST控制SOX2。因此,這篇文章在如今依然處于初期的并且相當有爭議的RNA調控領域(RNAS調控細胞中蛋白質的合成)有非常重要的促進作用。DNA結合蛋白質(開啟和關閉基因)在傳統上被認為與RNA結合蛋白不一樣。然而,Stanton等人揭示了這個神秘的并且至關重要的RNA結合在DNA結合轉錄因子中扮演的角色:lncRNAs可能只是控制這些因子活性的決定性的調控開關。
GIS首席執行官Huck Hui Ng教授補充道:“我們不能過分強調神經元基因的重要性,它只是負責最重要的生物系統之一的常規功能。Larry Stanton和他的小組得到了一個令人振奮的發現,這個發現可以為新的神經疾病的治療創造一個新的方法。這項最新的工作取決于其獨特的、跨學科的專業知識,并經過GIS十來年的開發,以將其應用于人體學習的前沿基因組學科技。
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