Published on June 16, 2005 at 7:52 PM
科学家们一直在跟踪范Buchem病,一种遗传性的,毁容的骨疾病,可导致失明和失聪,使人们产生的生物触发。这一发现提供了远距离的基因调控的洞察力,并可能导致新的治疗骨质疏松症和其它严重的骨骼疾病。
劳伦斯利弗莫尔和劳伦斯伯克利国家实验室, 诺华生物医学研究机构在瑞士和美国能源部联合基因组研究所在加利福尼亚州核桃溪,从研究团队为特征的人类基因突变的sclerostin发生故障,或SOST,基因,并表明它起着关键的作用,在调节骨形成。罪魁祸首是在一个失踪52000碱基对的DNA通常指示SOST的基因产生一种蛋白质,骨形成率保持控制拉伸的调控元件。如果没有这种调节,骨投产,逐步增加骨质密度,或骨硬化。
的影响主要发生在范Buchem患者的头骨和颚,造成面部扭曲和挤压到颅神经,可导致耳聋和失明。锁骨,肋骨和长骨也会受到影响。
,利弗莫尔的基因组生物学部由加布里埃拉Loots领导,该研究小组报告其调查结果今天在基因组研究“杂志的在线版本。
非编码的DNA片段 - 很长一段的DNA不编码蛋白质,一度被认为没有生物功能 - 现在被发现含有地区,发挥了关键作用在遥远的基因开关和关闭。今天的学习,首先要找准一个疾病相关的基因突变,改变这些远距离的调控元件之一。
“我们的研究是针对大多数的人类基因组非编码在本质上是一个方面的根本问题,其对人类健康的潜在影响,”Loots说。 “位于远从调节的基因,他们的非编码区是正常基因表达的关键,是能够导致戏剧性的()异常表型的个体特征,如疾病或缺陷,如果更改或删除。”
调查SOST基因misregulation,Loots和她的同事遗传工程含有基因的DNA段的副本,并用它来生成小鼠与没有52000碱基对的区域范Buchem患者失踪。缺失区域位于约35,000个碱基对的“下游”从SOST对人类17号染色体。虽然他们没有发现差异SOST基因在小鼠早期胚胎的活性,该基因被显着“下调”,或不活跃的,在携带删除区域的成年小鼠比正常小鼠。
这些发现强有力的证据“(范Buchem)非编码删除,删除一个SOST具体的监管元素,”球队报道,表明这种疾病是由一个或多个遥远的增强子元件的情况下删除的地区,以帮助直接造成在成人体内SOST的基因的表达。
在努力找到具体负责SOST调控增强子序列,研究人员比较了人类和小鼠的DNA,发现七个常见的段内的14万碱基对的SOST地区。科学家认为,已被“保守”在进化过程中从一个生物体的DNA片段,发挥生物学作用,他们将被丢弃生物体的发展。通过引入细胞类似于成骨细胞(成骨细胞)的保守段,该研究小组发现,名为第五号报告书的250碱基对的保守区域能够驱动SOST表达。
“这项研究是明确和毫不含糊的情况下,改变其中非编码基因的内容有一个基因表达的有害影响,”队报“显示,在遥远的监管元素突变能导致先天性畸形,类似编码(基因)的突变。 “
“sclerosteosis和Van Buchem疾病,如骨架的人类遗传性疾病提供了一个了解骨形成蛋白同化调制的出发点,”团队成员麦克拉Kneissel和Hansjoerg诺华凯勒指出,“最终有可能识别关键分子元件可以作为新的治疗药物治疗患骨质流失的疾病如骨质疏松症“的个人。 “因此,源于这种合作,一起建立的小鼠模型,结果除了解决的根本问题,在基因组学的临床意义。”
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