发布时间:2016-12-01 00:00 原文链接: GenomeResearch发表基因组研究新发现基因组

多伦多大学的科学家们发现,作为基因组看门人的C2H2-锌指蛋白(C2H2-ZF)实际上肩负着更加多样化的职责。这项发表在Genome Research杂志上的研究,有助于我们更准确地解读个人基因组。

C2H2-ZF有大约七百个成员,是规模最大的一种人类蛋白。然而,人们对这些蛋白一直知之甚少。C2H2-ZF蛋白通过直接结合DNA起作用,对附近的基因进行控制。因此,了解这些蛋白的作用机制非常重要。

此前人们认为,C2H2-ZF的功能是抑制大范围的基因。研究人员分析了131个C2H2-ZF蛋白,发现绝大多数C2H2-ZF其实有独特的DNA结合位点。过去人们还认为C2H2-ZF结合其他蛋白的能力有限。但这项研究表明,C2H2-ZF不仅能结合DNA,还可以与多种蛋白搭档,以不同方式调节基因。根据C2H2-ZF的互作蛋白来看,C2H2-ZF既能压制基因,也能启动基因,甚至会协助DNA包装。

那么,C2H2-ZF是如何演化成最大最多样化的人类蛋白呢?研究人员发现,C2H2-ZF蛋白识别的DNA序列看起来似乎来自病毒。这类病毒DNA通过随机插入宿主基因组进行传播,被称为“自私DNA”。

研究人员认为,C2H2-ZF蛋白是演化来关闭自私DNA的,这个蛋白军团的扩张是为了抵御入侵者。解决掉病毒DNA之后,C2H2-ZF蛋白获得了关闭哺乳动物基因的新作用。随后,它们又通过结合其他蛋白获得了完全出人意料的功能。了解C2H2-ZF作用机制,有助于准确判断它们控制的基因以及与此有关的疾病。

此前,欧洲分子生物学实验室的科学家们开发了在活细胞中研究蛋白质行为的新技术。这一技术首次允许人们实时跟踪推动一个生物学过程的蛋白质网络,可以用来研究特定疾病的发病机制,帮助制药公司开发新的药物靶标。

科学家们在Science杂志上发表了以人类蛋白质图集(Human Protein Atlas)为基础的重量级分析结果。这项研究可以帮助人们进一步理解癌症相关蛋白、血液中流通的蛋白以及市面上现有药物的作用靶标。

衰老会使器官功能发生进程性的衰退,影响细胞和蛋白质的功能。Salk研究所、EMBL和加州大学的研究人员发现,不同器官的蛋白质衰老存在显著差异,器官如何衰老取决于它的细胞特性及其生理功能。这项研究发表在去年九月的Cell Systems杂志上。

相关文章

2023年,基因组学革命“狂飙”到了哪一步?

2023年4月25日是DNA双螺旋结构发现70周年纪念日。70年前科学家的这一发现,将生物学研究带入分子时代。携带着生命遗传信息的DNA,以如是美妙的姿态,于纳米级的空间内,传递着生物世界变化万端、生......

人工智能设计出致密蛋白质外壳,或可用于基因治疗

4月20日,一项发表于《科学》的研究显示,人工智能可以设计出密度极高的蛋白质外壳,有朝一日能制造更有效的疫苗。病毒的遗传物质位于蛋白质外壳中。在实验室里制造的类似外壳也被用于疫苗中,只不过它包裹的是在......

“千人藏族基因组”重新评估藏人高原适应性特征

中国科学院昆明动物所研究员宿兵团队与西藏大学、西藏阜康医院等单位研究团队合作,利用大规模WGS(全基因组测序)数据,构建了首个藏族人群基因组参考面板(1000Tibetan-GenomePanel,1......

新方法可精确控制蛋白质激活过程

据4月17日发表在《自然·化学》杂志上的一项研究,美国华盛顿大学医学院研究团队使用短暂的闪光将经过化学修饰的蛋白质片段连接在一起,形成功能性整体。这种名为光激活SpyLigation的新方法可打开通常......

科学家揭开元古宙地层“珍珠项链”存在之谜

神秘的霍氏串珠(Horodyskia)是发现于元古宙地层中的形态类似一串珍珠项链的宏体化石,其生物成因和系统发育位置一直是学界之谜。记者17日从中国科学院南京地质古生物研究所获悉,该所早期生命研究团队......

中国科大校友发Science!蛋白质科学界版ChatGPT来了

凝视着手中的试管,又望向桌上那些依旧在各司其职的大大小小的实验仪器,赵惠民的一颗心像是被人用力攥着。他明白,已经到了不得不放弃的时候。读博第三年,学校资格考试的巨大压力如海啸般倾泻而来,这项奋战了两年......

发现干细胞清理蛋白质垃圾的特殊机制

蛋白质稳态(proteostasis)是指细胞内蛋白质的合成、折叠、修复、降解和运输等过程的平衡状态,保证细胞内蛋白质的数量、构象和功能处于稳定的状态。蛋白质稳态对于维持细胞的正常功能、细胞增殖和生存......

化妆品+蛋白质,修复皮肤不是梦

近日,英国研究人员发现了两种蛋白质片段。研究人员将其应用在前臂皮肤上后,这块区域的关键蛋白质结构水平增加了,而这种结构能使皮肤更有弹性。由于体内炎症水平上升和暴露在紫外线辐射下,皮肤中形成弹性网络的蛋......

科学家+工程师,科研成果如何有效转化?

产学研深度融合,不仅是提高科技成果转化与产业化水平的具体路径之一,也是培养科技创新人才的关键手段。2023年全国两会期间,全国政协委员、西安交通大学党委书记卢建军,搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官张......

科学家研发出可穿戴人工喉还原准确率超90%

一枚硬币大小的石墨烯片,贴在颈部靠近喉咙处,就能帮助发音障碍者获得新“声”。近日,清华大学集成电路学院任天令教授及合作团队在智能语音交互方面取得重要进展,其研发的可穿戴人工喉可以感知喉部发声相关信号,......