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研究表明,一种不寻常的机制可能会阻碍垃圾D

发布时间:2019-03-22 10:57:47

研究表明,一种不寻常的机制可能会阻碍垃圾DNA对人类基因组的入侵 由James Ives评论,MPsychJan 11 2019 在1月7日的通信生物学杂志上,InsideOutBio的研究人员认为,反向扭曲的一种不同寻常

  研究表明,一种不寻常的机制可能会阻碍垃圾DNA对人类基因组的入侵

  由James Ives评论,MPsychJan 11 2019

  在1月7日的“通信生物学”杂志上,InsideOutBio的研究人员认为,反向扭曲的一种不同寻常的DNA可能有助于阻止垃圾DNA对人类基因组的入侵。这种机制随后在一种针对现代病原体的防御中发展。

  在其进化过程中,人类基因组受到属于Alu家族的垃圾成分的攻击。这些元素唯一知道如何做的就是一遍又一遍地复制自己。

   它们进入无限循环的DNA插入,​​转录成RNA,然后将RNA复制回DNA。它们优先归巢于活性基因,从而保证它们转录回RNA。在这个过程中,垃圾元素以一种对物种可能致命的方式破坏它们侵入的基因。如果不加以控制,垃圾元素是一种存在的威胁。人类如何在这次袭击中幸存下来?

  在1月7日的“通信生物学”杂志上,艾伦·赫伯特认为,一种不同寻常形式的DNA反向扭转可能会提供答案。 DNA的不寻常之处在于两条DNA链形成左手阶梯,而Watson和Crick DNA则是右撇子。称为Z-DNA的左手构象结合了同样不寻常的酶,即改变“A”的ADAR1。双链RNA中的字母相当于“G”的字母。字母。诸如此类的RNA编辑事件破坏了垃圾元素无意义地复制自身的能力。 ADAR1以其Z结合域为靶标。该酶利用垃圾序列中的易损性,有利于在转录过程中形成左旋Z-DNA并形成左旋Z-RNA,因为转录本折回自身以启动将自身DNA拷贝插入其中基因组。

  在现代,Z-binding ADAR1已被用于调节先天免疫系统。通过停用由残余垃圾DNA产生的双链RNA和由引起天花的病毒引起的双链RNA,ADAR1调节干扰素响应基因的激活,确保先天免疫系统反应具有正确的量级。只有长形式的Z结合形式的ADAR1才能调节干扰素的产生。如果不这样做会导致Aicardi-Goutières综合症。 ADAR1还与DICER1配对,DICER1是RNA干扰途径的关键部分,对于灭活Alu片段和病毒也很重要。 ADAR1的Z结合可能是将DICER酶靶向垃圾元件的关键。 DICER1途径的失败与年龄相关的黄斑变性有关。

  相关故事IDT支持创新合成生物学初创企业与资助计划喜马拉雅旱獭基因组提供高海拔适应的线索遗传测试改善了婴儿发育中异常的诊断虽然进展很快,赫伯特博士说“现在仍有许多未解答的问题实验可寻址。随着这些结果的出现,我们对Z-DNA和Z-RNA的生物学作用的理解将大大改善。迄今为止的研究结果表明,DNA的形状而不是其序列是编码基因组遗传程序的另一种方式。令人兴奋的是,认为Z-构象可能在我们进化过程中的关键时刻在保护人类基因组方面发挥了如此重要的作用。新的见解可以提高对免疫相关疾病的认识,并有助于开发新的治疗方法。例如,最近报道了通过ADAR的失活刺激干扰素应答增强了癌症动物模型中对检查点抑制剂的抗肿瘤反应。

  事故一直在发生。需要一段时间才能意识到有时候会有好的和令人惊讶的结果,特别是在科学方面。大约40年前偶然发现了Z-DNA。如Watson和Crick所描述的那样,两条DNA链被扭曲到左侧而不是右侧是不寻常的。有人问道:它只是其中之一还是大自然利用这种不寻常的形状?起初,有很多兴奋,然后与高能量Z型DNA一起工作的低迷测试了当时可能的实验极限。然而,由于许多有才华的科学家的出色工作,这一进步使Z-构象的重要性重新成为焦点。赫伯特博士领导的团队经过长时间的搜索后发现了ADAR1的Z结合特性。

  赫伯特博士是一名医学博士和免疫学家,现在是InsideOutBio的总裁兼首席信息官,该公司正在寻求新的癌症免疫疗法,以提供长期保护,防止疾病再次发生。

  来源:HTTPS://www.sbir.gov/