胚胎發育的最初幾天對于調節基因表達的分子而言是一段非常忙碌的時間,對于細胞而言,大量特殊的基因需要在合適的時間被精確開啟和關閉。近日,一項刊登在國際雜志Nature上的一項研究報告中,來自洛克菲勒大學的研究人員通過研究闡明了分子DND1如何促進卵細胞和精子的適當形成,研究者表示,干細胞池中的特殊干細胞最終會產生卵細胞和精子,而且這些干細胞只會在DND1存在的情況下存活,該蛋白能夠抑制一系列和細胞死亡的相關因子的表達,同時也能夠抑制殺滅干細胞的炎癥反應產生。
研究者Thomas Tuschl表示,我們已經知道DND1基因的突變會誘發生殖干細胞(germline stem cells)的大量缺失以及男性不育,如今我們知道其中的原因了。當一個基因進行表達時,其必須從DNA轉錄成為信使RNA(mRNA)分子,mRNA會將基因信息帶到細胞核外,隨后mRNA就會招募必要的建筑元件來產生蛋白質,在基因最終變成蛋白質的旅程中會“路過”很多地方,其中會有很多調節子提高或者降低最終所產生蛋白質的水平,而DND1就是其中一種調節子,研究者認為DND1的功能和mRNA穩定性增加直接相關。
然而研究者發現,這似乎恰恰相反,DND1能夠結合到mRNA的特異性代碼位點,同時還會吸引一些復合物靶向作用mRNA使其失去穩定性,從而就會抑制未來蛋白質的產生,這些特殊代碼在mRNA中會到處復制,研究者表示,這些特殊代碼的大量復制就意味著mRNA被消除的機會越大。同時研究人員還鑒別出了DND1靶向作用的所有mRNA,其中包括和炎癥、細胞分化以及細胞死亡相關的基因,當細胞關閉這些基因的表達時,細胞就會停止mRNA的產生,然而早期產生的mRNA仍然會經歷翻譯的過程最終制造出蛋白質。
最后研究者Yamaji說道,我們認為,DND1能夠通過靶向作用被關閉功能的mRNA分子,來加速mRNA從一個階段向另一個階段過渡,從而有效清除細胞中的mRNA;通過抑制促進細胞死亡的蛋白的產生,DND1分子就能夠促進生殖干細胞不斷生長,并且維持在一個合適的水平上。
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