发布时间:2021-04-28 13:28 原文链接: 60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

  近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。

  在过去60年里,科学家已经能够观察到遗传信息的复制方式和时间,并确定了“复制时序程序”的存在,该程序控制着DNA片段的复制时间和顺序,但仍无法解释为什么会有这样一个特定的程序存在。

  吉尔伯特博士解释说,他们假设细胞不只复制DNA,还会复制所有读取DNA的调控分子。复制时序程序和过程背后可能是因为“大自然不会浪费这个控制DNA读取方式的机会”。“复制时间为细胞提供了一个理想的时机,它可以选择是保留所有的调控分子,继续对DNA中的信息进行相同的功能解释,还是改变它们以激发新的功能。”

  研究团队以往曾发现,每种类型的细胞都有一个独特的复制时序程序,而且患病的细胞在该程序中有明显的变化。此次,他们研究了复制时序程序的变化如何影响DNA及其调控分子(统称为表观基因组)的折叠。

  他们发现一种名为Rif1的蛋白质有助于调节DNA的复制。在去除Rif1蛋白后,复制程序严重受损,此时不同细胞中的所有染色体片段会在不同的时间进行复制。在没有Rif1蛋白的情况下,如果阻止细胞复制DNA,它们的表观基因组会维持正常。然而,一旦DNA开始复制,与DNA相关的调控分子就被错误地结合,并随着每一轮DNA复制而恶化。最终,染色体的三维折叠也发生了改变。

  吉尔伯特博士认为,当表观基因组由于复制时序程序的改变而被破坏时,细胞可能无法执行其正常功能,或执行一些不适当的功能,这可能对人体健康产生很大负面影响。

  “此前我们已经证明,复制时序程序在许多疾病中都会发生改变。”吉尔伯特博士说,最新实验证实了时序程序的特定改变,在统计学上与儿童白血病以及早衰等疾病的不良预后有关。因此,复制时序程序为人们识别疾病状态提供了一种全新的分子途径和生物标记,帮助患者更早地诊断和更准确地预后。

相关文章

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。在过去60年里,科学家已经......

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。在过去60年里,科学家已经......

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。在过去60年里,科学家已经......

60年谜团:DNA复制时序维持细胞表观遗传状态

近日发表在《科学》杂志上的一项研究称,美国佛罗里达州立大学大卫·吉尔伯特博士带领的研究团队回答了一个60年未解的科学谜题:DNA的复制时序维持着人类细胞中全局的表观遗传状态。在过去60年里,科学家已经......

探索细胞前沿科技2021细胞产业大会上海召开

分析测试百科网讯2021年4月23日-24日,2021细胞产业大会2021第六届(上海)细胞与肿瘤精准医疗高峰论坛在上海展览中心召开,此次会议邀请了行业专家以及各领域顶尖的细胞学学者进行大会报告,大会......

中国留学生发明全新设计软件,DNA机器人疗法将成为现实

因为药品的副作用有时比疗效更加明显,靶向疗法成为现代医疗发展趋势。然而单纯的药物靶向依然无法完全避免正常细胞收到药物影响。DNA机器人设想被科学家提出。由DNA或其他材料制成的纳米级机器人将药物或检测......

华人科学家发现DNA甲基化关键调节因子

《科学》基因表达调控新突破:DNA甲基化对哺乳动物发育至关重要。本研究利用DNA甲基化报告子敲入技术,对人类胚胎干细胞进行全基因组CRISPR-Cas9筛选。发现QSER1基因是发育相关基因二价启动子......

探究细胞融合时间对融合率的影响

在自发或人工诱导下,两个细胞或原生质体融合,使得一个杂种细胞形成,即是细胞融合(cellfusion)。细胞融合使得异核体(heterokaryon)形成、通过细胞有丝分裂异核体进行核融合、Z终使得单......

温度与细胞融合率多少

温度影响了膜内分子的运动速率,温度低的PEG与细胞膜融合和细胞膜与细胞膜融合慢。温度高会使得细胞受损。......

5分钟了解hela细胞形态

HeLa细胞通过关闭某些信号通路(包括PI3K和MKK4/MAPK信号通路),激活某些信号通路(包括cAMP、Ca~(2+)—CaM、PKC、Ras和P38/MAPK信号通路),激活或抑制不同的信号分......