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浙大学者破解基因之谜 为疾病治疗提供新思路
发布时间:2019-04-04 18:03:42 Thu  来源:杭州网

浙江大学陈军教授和彭金荣教授课题组成员。

杭州网讯 生命中的DNA时时刻刻都会受到损伤的威胁,每个细胞的基因组DNA每天会遇到约10000次的损伤。这些损伤导致的基因变异会影响生命的意义。为了存活,生命便进化出来许多应对基因突变的办法,其中之一就是“遗传补偿效应”。

4月4日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)在线报道了浙江大学陈军教授和彭金荣教授课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。课题组首次揭示基因补偿效应是由携带提前终止密码子的信使核糖核酸(mRNA)所激起,由无义突变mRNA降解途径(NMD)中的上游移码蛋白3a(Upf3a)参与。该研究为疾病的治疗提供了新思路。

DNA的损伤如果导致变异的基因功能非常重要,机体又不能采取措施,生命将不能存活导致失去意义。遗传补偿效应就是指在某一基因发生突变彻底失去功能后,机体采用相应机制,提高其他基因的表达来代替这一基因的功能。

这就好像一个工厂的岗位空缺出来,中介需要找到其他人员来完成相关工作。如果这是个关键岗位却招不到合适的人,那么这家工厂可能面临着倒闭的危机。

陈军及其课题组在多次斑马鱼的对比实验中发现,基因无义突变和同源序列是遗传补偿效应发生的两个先决条件,Upf3a是诱导遗传补偿效应的重要“中介”。

“当时我们在斑马鱼实验中,把Upf3a敲除后发现突变体肝脏变小了,补偿的同源基因表达也下降,遗传补偿效应相应消失。由此可以得出,Upf3a是通过找到与mRNA序列同源基因,改变他们的表达来弥补突变基因功能的。”课题组主要完成人、浙大生命科学学院博士后马志鹏说道。

科研结果不仅要‘开花’,更要‘结果’。”在陈军看来,发现分子机制只是科研的一小步,如何让其服务医疗,从而为民众造福是科研的终极目标。“引入无义突变,可能是治疗存在补偿基因的遗传病的一种临床途径。”他表示,针对帕金森、白血病、脊柱侧弯等错义突变的疾病,或许可以通过敲除此基因,或转入带有无义突变的同源DNA,激活人体内遗传补偿效应来治疗疾病。

作者:记者 郑维维 通讯员 柯溢能 摄影 卢绍庆  编辑:徐洁
4月4日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)在线报道了浙江大学陈军教授和彭金荣教授课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。