此外研究者还检测了是否mEAK-7基因在细胞中会过度表达,被称为R环的组分在细胞发育过程中形成

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科学家通过确定所涉及的关键分子的作用,阐明了健康细胞的发育方式。

多年以来,科学家们一直知道,基因EAK-7在确定线虫生存时间上扮演着重要的角色,但研究人员并不清楚是否该基因在人类机体中有相似的版本,如果有的话,该基因在人类机体中又是如何发挥作用的?近日,一项刊登在国际杂志Science
Advances上的研究报告中,来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究首次描述了人类机体中名为EAK-7的基因的作用机制。

被称为R环的组分在细胞发育过程中形成,并且已经显示出在该过程中起重要作用。这一最新发现推翻了先前的观点,即由构成DNA的遗传物质形成的R环对细胞有害。

文章中,研究者发现,mEAK-7基因能够调节一种特殊的代谢途径,而该途径能够调节细胞生长和人类机体的发育,这些过程的破坏是诱发癌症、神经性障碍等其它疾病的原因之一,本文研究中,研究人员希望能够通过减缓或阻断mEAK-7基因的分子过程来帮助开发新型疗法,从而控制引发疾病的细胞生长和扩散过程。

研究人员发现R环与一组称为Polycomb的细胞蛋白共同作用,以控制对人类和其他哺乳动物发育很重要的基因。这些基因调节体内每个细胞的命运和功能,例如帮助控制它们是否成为神经元或肌肉细胞。爱丁堡大学的研究结果回答了关于细胞生物学的基本问题。他们还可以研究这些过程失火时可能发生的健康状况,并指出新的药物治疗研究途径。

足球买球网站,2013年研究人员开始对线虫机体中的EAK-7基因进行研究,通过阐明该基因对于线虫的重要性,研究人员就想理解是否该基因在人类机体生物学中是否扮演着关键角色,同时他们还想阐明为何某些特定的人类细胞会转变成为干细胞。研究者Joe
Nguyen表示,我们无意中发现,线虫体内的EAK-7基因或许与人类体内相同的基因之间存在一定关联。当研究者鉴别出人类细胞中的mEAK-7基因后,他们对多种类型的细胞进行了筛选,希望能更好地理解该基因的工作机制,这些细胞包括胚胎干细胞和成纤维细胞(成纤维细胞能够形成结缔组织并且帮助促进伤口愈合)。

进一步的研究可以阐明R环在已知与之相关的疾病中的作用。这些包括神经发生性疾病,例如肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)和发育状况脆性X.未来的研究可能包括检查发育中的脑细胞中的R-环,以便为设计治疗这些神经系统疾病的药物提供信息。这些发现对一些癌症具有重要意义,这些癌症与错误的Polycomb蛋白质或R-环的过量产生有关。

研究者表示,我们并未在任何样本中发现mEAK-7的存在,但当我们对多种癌细胞中的mEAK-7进行检测时发现,mEAK-7基因的水平非常高;随后研究人员对人类细胞进行了一系列实验来观察mEAK-7如何对细胞的mTOR信号产生反应,该信号能够调节人类细胞的代谢、生长、复制和生存等过程。据研究者介绍,mEAK-7基因实际上能够激活其它的生物过程,即旁路途径,该途径并不像mTOR一样在分子水平上容易被理解。

该研究发表于Molecular Cell,由柏林Max
Delbruck分子医学中心和爱丁堡大学合作开展,由Wellcome和欧洲研究理事会支持。负责这项研究的爱丁堡大学生物科学学院的Konstantina
Skourti-Stathaki博士说:这一新见解回答了基本问题,为未来研究开辟了新的途径,并为药物治疗提供了可能的途径。

Krebsbach说道,随着mEAK-7基因激活旁路途径被发现,我们还发现,细胞的代谢、分裂和迁移或许都依赖于细胞的类型,如果我们能够找到一种方法来控制诱发疾病的细胞的复制和迁移,那么我们就有机会开发出治疗疾病的新型疗法。随后研究人员通过抑制人类细胞中的mEAK-7基因,来检测该基因在细胞增殖和迁移过程中的重要性,当促进该基因突变或从细胞中移除该基因后,相关的信号过程就会明显下降,此外研究者还检测了是否mEAK-7基因在细胞中会过度表达,结果发现,随着其过度表达,细胞的增殖也会明显加快。

最后研究者Jin Koo
Kim表示,本文中我们发现,mEAK-7基因对于细胞中mTOR信号非常重要,同时也是细胞增殖和迁移所必需的,通过靶向作用mEAK-7基因,我们就能够通过旁路途径来拦截mTOR信号,从而实现有效控制疾病进展的目的。

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