遺傳補償效應分子機制重要研究進展——破解生命應對基因無義突變之謎
前言：
生命中的遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）時時刻刻都會受到損傷的威脅，每個細胞的基因組DNA每天會遇到約10000次的損傷。這些損傷導致的基因變異會使編碼蛋白的基因失去功能，進而影響生命的意義。為了存活，生命便進化出來許多應對基因突變的辦法，其中之一就是“遺傳補償效應”。然而，長期以來科學界對遺傳補償效應是怎樣起作用的分子機制卻知之甚少。
最近，國際頂級學術期刊《自然》（Nature）在線報道了浙江大學陳軍教授和彭金榮教授課題組在遺傳補償效應分子機制方面的重要研究進展。
課題組首次揭示基因補償效應是由攜帶提前終止密碼子的信使核糖核酸（mRNA）所激起，由無義突變mRNA降解途徑（NMD）中的上游移碼蛋白3a（Upf3a）參與。同時，還揭示同源序列核酸是上調補償效應基因的必要條件，并進一步研究證明補償效應基因轉錄水平的增加是由于補償基因啟動子區(qū)域組蛋白的表觀遺傳學修飾所引起的。該研究為疾病的治療提供了新思路。
Fig. Model of the GCR. EJC, the exon-junction complex.
遺傳補償效應分子機制的發(fā)現對疾病治療具有重要意義：
遺傳補償效應并不是斑馬魚獨有的現象，在小鼠、擬南芥等模式生物中也存在。“我們所發(fā)現的分子機制不僅具有重要的理論意義，而且對于揭示基因功能研究以及疾病治療具有重要的價值。”陳軍介紹，“遺傳補償效應”對機體存活具有重要意義，但對于基因功能研究是一個巨大的障礙，比如斑馬魚超過80%的基因被敲除后沒有表型，所以很難研究這些基因的功能，這其中大部分是由于“遺傳補償效應”導致。未來想要研究這些基因，就可以利用陳軍課題組揭示的分子機制，敲低“中介”蛋白Upf3a，阻斷遺傳補償效應開展基因研究。
基因組測序結果顯示，在正常人群的基因組中存在著大量攜帶有純合無義突變的基因，其中有些基因的錯義突變會引起嚴重的人類遺傳疾病，例如帕金森、白血病、脊柱側彎等。陳軍課題組推測這可能是遺傳補償效應導致了這些疾病，他表示，針對錯義突變引起的人類遺傳疾病，可以通過敲除此基因，或轉入帶有無義突變的同源DNA，激活人體內“遺傳補償效應”治療疾病。
《自然》雜志匿名評審專家在評審時表示，這是一個具有潛在廣泛意義的非凡故事。例如，它澄清了許多敲除研究的解釋。它為一個有趣的現象提供了一個機制基礎，該機制賦予了細胞健壯性。正如作者指出的，引入無義突變可能是治療存在補償基因的遺傳病的一種臨床途徑。
該文章中提到的Upf3a和Capn3a抗體由華安生物定制生產，同時也大量使用了華安生物的斑馬魚抗體產品：
斑馬魚是一種常見的模式生物，但是市面上針對斑馬魚的抗體卻非常少。華安生物作為一家致力于為科研助力的專業(yè)抗體生產公司，研發(fā)了近百種高質量斑馬魚抗體，都是經過嚴格的實驗驗證。同時，我們與從事斑馬魚研究領域的客戶展開深度合作，共同開發(fā)和定制化生產針對斑馬魚種屬的抗體。
另外，我們即將參加2019年6月在蘇州舉辦的國際斑馬魚大會，感興趣的童鞋可以展會上聯系我們喲！
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