小鼠研究显示,古代病毒感染的 DNA 有助于胚胎发育

小鼠基因组中的一段病毒 DNA 使早期胚胎中的细胞有可能成为体内几乎任何细胞类型。

来源:LiveScience

新的研究表明,古代病毒感染留下的小鼠基因组中的一段 DNA 对于子宫内的早期发育至关重要。

根据 12 月发表在《科学进展》杂志上的这项研究,这种病毒 DNA 开启基因,使早期小鼠胚胎中的细胞有可能成为体内几乎任何细胞类型。病毒 DNA(称为 MERVL)本身会被一种称为“Dux 转录因子”的蛋白质激活,该蛋白质与该序列结合,从根本上启动胚胎的发育。

尽管 Dux 在子宫中很重要,但如果 Dux 保持激活时间过长,它会杀死细胞。人类版本的 Dux 称为 DUX4,当其遗传密码中的异常导致其在肌肉细胞中活跃时间过长时,会导致进行性肌肉萎缩症。这种遗传性疾病称为面肩肱型肌营养不良症 (FSHD),目前尚无法治愈。

这项新研究不仅揭示了 MERVL 和 Dux 在子宫中的作用,还梳理了这些可能在以后的生活中出现的有害影响。鲁汶大学专注于干细胞和发育生物学的博士后研究员 Sherif Khodeer 表示,这是一项“重要的工作”,但并未参与这项研究。

英国医学研究委员会医学科学实验室的研究人员使用一种名为 CRISPR 激活 (CRISPRa) 的基因编辑工具来解开 Dux 和 MERVL 之间的密切关系。与传统的 CRISPR 切割 DNA 以改变其代码不同,CRISPRa 可以增强特定基因的活性,而不改变潜在的 DNA 序列。

该团队使用 CRISPRa 在小鼠胚胎干细胞中打开 Dux 或 MERVL。这使得研究人员能够研究每个因素如何影响早期胚胎发育。

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