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马萨诸塞州总医院的研究人员已经确定了 X 染色体失活的一个关键机制,这种现象可能包含导致治疗某些罕见先天性疾病的线索。他们的发现于 2020 年 6 月 11 日发表在《发育细胞》杂志上,也可能有助于开发针对某些癌症的新药。
女性人类和其他哺乳动物的每个细胞中都有两个 X 染色体拷贝。两条 X 染色体都包含许多基因,因此只有一对 X 染色体可以激活;两条 X染色体都表达基因会对细胞产生毒性。出于这个原因,雌性哺乳动物开发了一种称为 X 染色体失活的机制,它使一条染色体沉默,麻省总医院分子生物学系医学博士、发育细胞研究的资深作者 Jeannie Lee 解释说。
学习如何使 X 染色体失活和重新激活将对医学产生重要影响。一个值得注意的受益者类别可能是患有某些称为 X 连锁疾病的先天性疾病的人,这些疾病是由 X 染色体上的基因突变引起的。一个例子是 Rett 综合症,这是一种由称为 MECP2 的基因突变引起的疾病,几乎总是发生在女孩身上,并导致语言、学习、协调和其他大脑功能出现严重问题。理论上,可以通过重新激活 X 染色体来治疗 Rett 综合征等疾病。“为什么我们不让休眠的 X 染色体发挥作用,拯救那些缺少正确 MECP2 拷贝的细胞呢?”李问道。
X 染色体重新激活的目标使科学家们将注意力集中在表观遗传因素上,这些因素可以在不改变遗传密码的情况下“开启”或“关闭”基因。Lee 解释说,当一种称为 Xist 的非编码 RNA 扩散到 X 染色体上时,X 染色体上的基因就会发生沉默。然而,Xist 并不单独行动:它必须吸引称为 Polycomb 抑制复合物 (PRC) 1 和 2 的蛋白质来完成 X 染色体的失活。
但 Xist 如何引入 PRC1 和 PRC2 一直不清楚,也是争论的主题。研究表明,Xist 上称为重复 A 和重复 B 的核苷酸重复序列似乎对这些蛋白质起着磁铁的作用。然而最近的一些研究表明 Repeat A 没有任何作用。
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