来自中科院上海生命科学研究院计算生物学研究所的Philipp Khaitovich研究员和云南大学的俞海菁(Haijing Yu)副教授为这篇文章的共同通讯作者。
基因表达改变被认为是导致物种间表型差异,包括语言、工具制造能力及寿命延长等人类专有特征的一个重要基本原因。突变可以影响如转录因子(TFs)和microRNAs (miRNAs)等调控因子的表达或结构,从而导致成百上千的基因错误调控,因此也代表着人类表达进化的一个强有力的潜在机制。从前针对转录因子的研究证实了在肝脏和大脑中人类转录因子特异性表达存在极大的差异。这些研究表明转录因子表达的改变或可解释一些人类特异性的基因表达差异。
近期有研究表明在出生后大脑发育过程中人类特异性的转录物丰度变化与miRNA的改变相关联,进一步证实了以协同方式影响许多基因形成轨迹的转录调控因子的表达改变对于人类大脑发育可能有着更显著的影响。尽管这样的调控改变与人类表型进化的相关性还需要进一步研究确定,miRNA表达改变有可能对驱动人类和黑猩猩大脑之间基因表达差异起显著的作用。
在这篇文章中,研究人员探究了一种特异的microRNA ,miR-941,在人类进化中的作用。研究人员证实miR-941在人类谱系中最早出现是在100-600万年前,来自于一个进化上不稳定的串联重复序列。目前在人类它的拷贝数仍然保持多态性,显示出随迁出非洲拷贝数减少的趋势。miR-941出现伴随miR-941结合位点的加速丧失,有可能是为了逃避调控。
此外,研究人员进一步证实miR-941高水平表达于多能细胞中,在分化时受到抑制,并优先靶向hedgehog和胰岛素(insulin)信号通路中的基因,因此表明其在细胞分化中起重要作用。研究人员在大脑中检测到了miR-941调控的人类特异性效应,证实其影响了与神经递质信号传导有关的基因。
新研究揭示了miR-941进化不同寻常的特点,以及其与人类长寿和认知相关功能的潜在关联,表明miR-941在人类特异性表型进化中起重要作用。更为重要的是,miR-941的进化提供了一个新型转录后调控子快速出现的范例,为研究这一过程对于调控网络进化的影响提供了一个难得的机会。
1月16日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员周小龙、王恩多团队在《核酸研究》(NucleicAcidsResearch)上,发表了题为Multifacetedrolesoft6Abiogene......
DNA甲基化是最早发现的表观遗传标记之一,在真核细胞基因表达调控中发挥重要作用。随着DNA甲基化检测技术的进步,研究发现DNA甲基化具有完全甲基化和半甲基化两种状态,以及可以稳定遗传的半甲基化修饰。关......
细胞分裂素(cytokinin)是一种重要的植物激素,在植物的生长发育中扮演着多种角色,包括维持分生组织、促进维管组织分化、调控叶片衰老和促进再生等。以往研究表明,细胞分裂素的信号传递类似于细菌的双组......
2023年12月22日,复旦上医徐彦辉团队在《科学》(Science)杂志上在线发表题为“Structuralvisualizationoftranscriptioninitiationinactio......
几十年来,科学家们已经知道,“垃圾DNA(junkDNA)”实际上起着至关重要的作用:尽管基因组中的蛋白编码基因提供了构建蛋白的蓝图,但是基因组中的一些非编码部分,包括以前被认为是“垃圾DNA”的基因......
12日,同时发表在《科学》《科学进展》和《科学·转化医学》杂志上的21项研究,公布并详细解释了迄今为止最全面的人类脑细胞图谱。这些研究对3000多种人类脑细胞类型进行了特征分析,阐明了某些人类脑细胞与......
复旦大学类脑智能科学与技术研究院特聘教授冯建峰等人领导的一项研究发现,生活方式健康的人患抑郁症的几率是生活方式不健康的人的一半。这表明改变生活方式,如定期锻炼和社交,可以降低患抑郁症的风险。相关研究结......
生物工程学家可以定制细胞基因组,从而构建出抗击疾病的“细胞疗法”,但他们发现很难设计出能够激活经过生物工程改造的基因而不会偶尔激活细胞中的某些天然基因的专门激活蛋白:转录因子(transcriptio......
8月7日,中国科学院动物研究所翟巍巍/马亮团队在《自然-通讯》(NatureCommunications)上,发表了题为SONARenablescelltypedeconvolutionwithspa......
急性肾损伤(AKI)的发病率和死亡率很高。肾损伤分子-1(KIM1)在肾小管损伤后显着上调,并作为各种肾脏疾病的生物标志物。然而,KIM1在AKI进展中的确切作用和潜在机制仍然难以捉摸。2023年7月......