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懷孕過程中神奇的轉座子

時間:2015-7-24閱讀:292
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    在懷孕過程中大量可移動調控元件的遷移,增加了子宮內成千上萬個基因的表達。所謂轉座子,是指能拷貝并將其自身重新插入到基因組中的DNA片段,一項研究發現這種調控元件在懷孕期間能通過遷移,調控孕期相關基因的表達。同時這一研究指出這一過程中,參與激素應答,孕婦-胎兒溝通,以及免疫耐受相關的基因表達量增加,而與離子運輸有關的基因卻減少了。

    在這項研究中,研究人員*次完成了動物子宮中代表胎生哺乳動物懷孕期間多個節點的RNA測序,這種胎生哺乳動物包括狗,犰狳等。而且研究人員也分析了類似短尾鼠的有袋動物,以及鴨嘴獸等單孔動物在內的卵生哺乳動物,此外這項研究也涉及一些非哺乳類物種,比如蜥蜴、雞和青蛙的轉錄組成果。

    當動物們開始生育下一代的時候,子宮中大多數基因都開始增加表達,并且相比于卵生動物,隨著胎盤的出現,胎生動物表現的更為明顯。一些在腸道和大腦中表達的基因也開始增加表達,研究人員指出這就像是從腸道中“借用"基因,腸道開始參與資源傳輸,懷孕的媽媽也開始向胎兒輸送營養。之后研究人員開始試圖了解基因表達在懷孕過程中發生變化的作用機制,這一研究組此前曾發現一種特殊的轉座子:MER20能改變一些胎生哺乳動物懷孕有關基因的表達。而這項研究則繪制了受到黃*酮刺激的子宮內膜人類細胞中的增強子,啟動子和其它調控區域,他們發現有194個早已存在的哺乳動物轉座子家族會在這些細胞的調控區域中富集,其中173 個只存在于胎生哺乳動物中。研究人員進一步還發現很多古老的轉座子基因參與了孕激素結合位點相關的基因調控,這解釋了激素結合轉座子增多為何能促進懷孕期間大規模基因表達重組。轉座子對黃*酮應答基因表達具有重要影響,而后者正是一種關鍵的妊娠激素,轉座子幫助它改變了多種基因的表達,無需每個單個基因各自演化出一種激素結合位點來。

   “這是一項具體實例的成果,不過我們認為這也代表了一種更為廣泛的模式,那就是轉座子在特征起源和演化過程中扮演了一種非常重要的角色,"研究人員說。


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