由Marshall大學(xué)的科學(xué)家與得克薩斯州的研究人員共同進(jìn)行的一項(xiàng)*近研究項(xiàng)目的發(fā)現(xiàn)，*近發(fā)表在了著名的在線雜志《Nature Communications》的12月刊上。
Eugene Shakirov博士致力于研究核糖體與端粒之間的聯(lián)系。端粒位于真核生物染色體的物理末端，可確保DNA的完整復(fù)制和基因組的穩(wěn)定性。端粒的維持是一個(gè)基本的、進(jìn)化上保守的
細(xì)胞過(guò)程。在大多數(shù)細(xì)胞中它們會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而縮短。端粒加速縮短與年齡相關(guān)疾病有關(guān)，端粒過(guò)長(zhǎng)通常與癌癥有關(guān)。
雖然每個(gè)物種都有其特定的端粒長(zhǎng)度設(shè)定起點(diǎn)（set point），但個(gè)體之間在出生時(shí)的端粒長(zhǎng)度會(huì)有所不同。已知端粒長(zhǎng)度可以確定細(xì)胞的壽命，但是決定端粒長(zhǎng)度變化的基因尚不太清楚。 Shakirov與德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校、Texas A&M大學(xué)，HudsonAlpha生物研究所和俄羅斯喀山聯(lián)邦大學(xué)的合作者共同完成了這項(xiàng)研究，重點(diǎn)是研究擬南芥中影響天然端粒長(zhǎng)度變異的遺傳和表觀遺傳原因。
為了找到?jīng)Q定端粒長(zhǎng)度變異的基因，Shakirov使用數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）定位和轉(zhuǎn)基因技術(shù)來(lái)鑒定控制擬南芥端粒長(zhǎng)度設(shè)定起點(diǎn)的基因。研究小組確認(rèn)：植物中的三個(gè)基因——NOP2A，RPL5A和RPL5B——對(duì)于控制端粒長(zhǎng)度很重要。利用系統(tǒng)遺傳學(xué)方法結(jié)合T-DNA突變敲除分析，研究人員發(fā)現(xiàn)NOP2A是一種核糖體RNA甲基轉(zhuǎn)移酶，在細(xì)胞增殖中起主要作用。缺失nop2a的突變體比野生型建立了一個(gè)穩(wěn)定和較短的端粒長(zhǎng)度起點(diǎn)。雖然NOP2A旁系同源基因NOP2B似乎并不調(diào)節(jié)端粒長(zhǎng)度，但對(duì)NOP2A基因網(wǎng)絡(luò)的功能缺失研究表明，rRNA的加工和核糖體的生成的RPL5A和RPL5B基因也是端粒長(zhǎng)度的重要調(diào)節(jié)因子。研究結(jié)果證實(shí)了NOP2A和RPL5基因是控制植物端粒長(zhǎng)度設(shè)定起點(diǎn)的新的反式調(diào)節(jié)因子。由于這些基因在細(xì)胞過(guò)程和核糖體生成（ribosome biogenesis）中也起著重要作用，這表明所鑒定的基因在植物細(xì)胞中執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，還將兩個(gè)看似不同但同樣重要的過(guò)程聯(lián)系在一起：端粒長(zhǎng)度控制和核糖體生物學(xué)——并提示核糖體的生成和細(xì)胞增殖途徑是端粒生物學(xué)的主要調(diào)控因子。
Shakirov認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)表明：核糖體生成（ribosome biogenesis）途徑的成分與端粒長(zhǎng)度之間存在明確的遺傳聯(lián)系，這將為理解和治療由控制核糖體和端粒的基因突變引起的人類(lèi)疾病提供了新的方向。“我們需要充分了解植物和人類(lèi)NOP2和RPL5基因在端粒長(zhǎng)度控制和核糖體生物學(xué)中的作用，因此我們將對(duì)這些基因進(jìn)行詳細(xì)的分子分析。”Shakirov說(shuō)。 “我們從植物端粒
蛋白中學(xué)到的一些成果，可能為鑒定和治療人類(lèi)疾病提供新的途徑。”
客服一
