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塑胶魔术贴:分子“魔术贴”维持染色体稳定性

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塑胶魔术贴:分子“魔术贴”维持染色体稳定性

发布日期:2017-04-08 14:24 来源:http://www.muo2.com 点击:

塑胶魔术贴:分子“魔术贴”维持染色体稳定性

基因组充满了重复序列,这些序列一段接着一段,有时甚至重复上百次。但迄今为止,人们还并不了解这种序列重复现象的意义。日前,Friedrich Miescher生物医学研究所的Nicolas Thom?与日内瓦大学的David Shore合作进行研究,阐述了端粒区域序列重复的作用,指出这种结构在蛋白的帮助下能使端粒更加稳定,防止细胞死亡。文章发表在六月六日的Cell杂志上。

  端粒是染色体末端的DNA重复序列,负责维持染色体的完整性。细胞每分裂一次都要进行DNA复制。由于DNA复制的特性,复制后的一条DNA链会变短一些,而这可能导致细胞周期停滞甚至细胞死亡。

  细胞中有多种机制,可以在复制时对DNA链加以保护,使端粒序列的损失降到最低。端粒末端结合的一组特殊蛋白就是其中之一,这些蛋白形成的一种保护性结构被称为端粒蛋白复合体telosome。端粒蛋白复合体能够抑制端粒酶活性,阻碍SIR介导的转录沉默,防止细胞将端粒错认成DNA双链断裂。

  研究人员对端粒蛋白复合体进行研究,解析了这一结构的分子组成和生化特性,阐明了该结构的重要功能。他们通过X射线结构分析发现,端粒的重复序列上结合有多个通用转录因子Rap1,该因子与两个蛋白Rif1和Rif2相互作用,形成了更高层次的结构来保护端粒。

  研究显示,这些蛋白的作用方式就像魔术贴VELCRO。结合到DNA重复序列上的Rap1分子多达20个,而Rif1和Rif2蛋白负责将这些分子紧密连接在一起。研究人员指出,只有形成这样的高级结构,染色体末端才能受到保护免予降解,从而使细胞不至于死亡。

  “在这项研究中,我们揭示了序列重复在端粒稳定性中的作用。研究显示,普通转录因子可以组成功能强大的蛋白支架,维持端粒的内稳态,”Thom?说。“这一新概念可以帮助人们理解,基因组其他区域序列重复的意义,进一步揭示序列重复现象控制基因转录和决定细胞命运的机制。”

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