科学家们发现了创造细胞分化的开/关开关的复杂性

一个生物学家团队已经发现胚胎发育过程中细胞如何彼此不同，这一发现为遗传活动提供了新的见解，并有助于更好地了解疾病的发生和出生缺陷。

“多年来科学家们已经知道，改变特定细胞中哪些基因被打开可能会导致出生缺陷和癌症，”纽约大学生物系教授，该论文的高级作者Stephen Small解释说。在分子细胞杂志上。“然而，这种激活的复杂性尚不清楚。我们的结果揭示了在胚胎发育过程中如何精心制作这一过程。”

具体而言，先前的研究已经确定了启动子 - 或“开/关”开关 - 对于数千个基因。然而，这些研究没有描述这些启动子是如何被激活的，在胚胎发生过程中细胞如何彼此不同的基本方面也不清楚。

所述分子细胞研究主要集中在一个基因称为驼背(HB)，这使得细胞在果蝇胚胎是从在腹部细胞不同的头部区域。

纽约大学的生物学家在一个叫做“hb启动子”的区域或遗传“开/关切换”中发现了hb的DNA序列码。

“如果关闭hb启动子开关，hb基因是沉默的，不会表达，”Small解释道。“然而，如果它被打开，该基因会产生自身的RNA拷贝，这是指定头部发育所必需的。”

具体而言，在胚胎中，hb启动子开关由称为Bicoid的蛋白质打开，该蛋白质与位于远离hb启动子的称为“增强子”的不同DNA序列结合。一旦与增强子结合，Bicoid蛋白质物理接触hb启动子并随后翻转启动子开启。

小和他的同事利用hb基因的特征来帮助阐明这个过程：该基因有两个启动子，一个响应Bicoid的活跃启动子和一个不活动的启动子。

“通过在无活性和活性启动子之间精确交换序列，我们发现活性启动子含有两个对Bicoid作出反应所需的短序列，”Small说。“当我们突变这些序列时，活性启动子被有效地关闭，当我们将它们插入无活性启动子时，它被有效地打开。”

“复杂动物的身体包含许多类型的细胞，每种细胞类型都是独特的，因为它可以打开一组特定的基因，”他补充道。“这篇论文描述了早期胚胎特定区域中第一个细胞特异性基因之一是如何开启的。”