遺傳補(bǔ)償效應(yīng)分子機(jī)制重要研究進(jìn)展——破解生命應(yīng)對基因無義突變之謎
前言：
生命中的遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸（DNA）時時刻刻都會受到損傷的威脅，每個細(xì)胞的基因組DNA每天會遇到約10000次的損傷。這些損傷導(dǎo)致的基因變異會使編碼蛋白的基因失去功能，進(jìn)而影響生命的意義。為了存活，生命便進(jìn)化出來許多應(yīng)對基因突變的辦法，其中之一就是“遺傳補(bǔ)償效應(yīng)”。然而，長期以來科學(xué)界對遺傳補(bǔ)償效應(yīng)是怎樣起作用的分子機(jī)制卻知之甚少。
最近，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線報道了浙江大學(xué)陳軍教授和彭金榮教授課題組在遺傳補(bǔ)償效應(yīng)分子機(jī)制方面的重要研究進(jìn)展。
課題組首次揭示基因補(bǔ)償效應(yīng)是由攜帶提前終止密碼子的信使核糖核酸（mRNA）所激起，由無義突變mRNA降解途徑（NMD）中的上游移碼蛋白3a（Upf3a）參與。同時，還揭示同源序列核酸是上調(diào)補(bǔ)償效應(yīng)基因的必要條件，并進(jìn)一步研究證明補(bǔ)償效應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄水平的增加是由于補(bǔ)償基因啟動子區(qū)域組蛋白的表觀遺傳學(xué)修飾所引起的。該研究為疾病的治療提供了新思路。
Fig. Model of the GCR. EJC, the exon-junction complex.
遺傳補(bǔ)償效應(yīng)分子機(jī)制的發(fā)現(xiàn)對疾病治療具有重要意義：
遺傳補(bǔ)償效應(yīng)并不是斑馬魚獨有的現(xiàn)象，在小鼠、擬南芥等模式生物中也存在。“我們所發(fā)現(xiàn)的分子機(jī)制不僅具有重要的理論意義，而且對于揭示基因功能研究以及疾病治療具有重要的價值。”陳軍介紹，“遺傳補(bǔ)償效應(yīng)”對機(jī)體存活具有重要意義，但對于基因功能研究是一個巨大的障礙，比如斑馬魚超過80%的基因被敲除后沒有表型，所以很難研究這些基因的功能，這其中大部分是由于“遺傳補(bǔ)償效應(yīng)”導(dǎo)致。未來想要研究這些基因，就可以利用陳軍課題組揭示的分子機(jī)制，敲低“中介”蛋白Upf3a，阻斷遺傳補(bǔ)償效應(yīng)開展基因研究。
基因組測序結(jié)果顯示，在正常人群的基因組中存在著大量攜帶有純合無義突變的基因，其中有些基因的錯義突變會引起嚴(yán)重的人類遺傳疾病，例如帕金森、白血病、脊柱側(cè)彎等。陳軍課題組推測這可能是遺傳補(bǔ)償效應(yīng)導(dǎo)致了這些疾病，他表示，針對錯義突變引起的人類遺傳疾病，可以通過敲除此基因，或轉(zhuǎn)入帶有無義突變的同源DNA，激活人體內(nèi)“遺傳補(bǔ)償效應(yīng)”治療疾病。
《自然》雜志匿名評審專家在評審時表示，這是一個具有潛在廣泛意義的非凡故事。例如，它澄清了許多敲除研究的解釋。它為一個有趣的現(xiàn)象提供了一個機(jī)制基礎(chǔ)，該機(jī)制賦予了細(xì)胞健壯性。正如作者指出的，引入無義突變可能是治療存在補(bǔ)償基因的遺傳病的一種臨床途徑。
該文章中提到的Upf3a和Capn3a抗體由華安生物定制生產(chǎn)，同時也大量使用了華安生物的斑馬魚抗體產(chǎn)品：
斑馬魚是一種常見的模式生物，但是市面上針對斑馬魚的抗體卻非常少。華安生物作為一家致力于為科研助力的專業(yè)抗體生產(chǎn)公司，研發(fā)了近百種高質(zhì)量斑馬魚抗體，都是經(jīng)過嚴(yán)格的實驗驗證。同時，我們與從事斑馬魚研究領(lǐng)域的客戶展開深度合作，共同開發(fā)和定制化生產(chǎn)針對斑馬魚種屬的抗體。
另外，我們即將參加2019年6月在蘇州舉辦的國際斑馬魚大會，感興趣的童鞋可以展會上聯(lián)系我們喲！
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迄今為止，公司已累計完成超過 3000個定制科研抗體項目，為工業(yè)級客戶開發(fā)IVD診斷用腫瘤標(biāo)志物系列抗體原料和食品安全檢測相關(guān)抗體幾十余種，為制藥公司提供包括PD1和PD-L1熱門靶點在內(nèi)的早期抗體藥物篩選十余種。
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