基因沉默复合物联手灭活 X 染色体

两种蛋白质复合物在雌性哺乳动物的一条 X 染色体沉默中发挥着关键但不同的作用。

RIKEN 研究人员对两种蛋白质复合物在关闭雌性哺乳动物一条 X 染色体的神秘过程中所扮演的角色有了新的认识。这一发现可以帮助研究人员发现某些癌症是如何在女性中发生的。

男性有一条X染色体和一条Y染色体，而女性有一对X染色体。与雄性相比，拥有两条 X 染色体的这种冗余通常为雌性哺乳动物提供了针对遗传性疾病和癌症的额外稳健性。

在发育过程中，雌性采用一种机制来关闭其中一条 X 染色体，称为 X 染色体失活。当这个过程出现问题时，女性可能会出现乳腺癌等重大健康问题。对正确的 X 染色体失活的更深入了解可能有助于预防或治疗人类此类肿瘤诱发事件。

现在，通过使用小鼠胚胎，RIKEN 综合医学中心 (IMS) 的 Haruhiko Koseki 领导的团队展示了两个蛋白质簇(称为多梳抑制复合物 1 (PRC1) 和 PRC2)如何在帮助使发育中的胚胎中的一条 X 染色体保持休眠状态。

XX 女性 23 染色体对

图 1：两条 X 染色体的图示，显示女性 23 号染色体对。RIKEN 研究人员发现了两种蛋白质复合物如何关闭雌性哺乳动物的一条 X 染色体。

值得注意的是，研究人员发现，只有胚胎支持组织依赖 PRC1 和 PRC2 来维持不活跃 X 染色体上的基因沉默。相比之下，胚胎组织本身可以在不使用这些表观遗传调节因子的情况下将相同的染色体保持在空闲位置，因此必须依靠一些其他分子机制来完成相同的工作。

“这项研究指出了发育中胚胎中两个主要组织谱系的差异特征，”同样来自 IMS 的 Osamu Masui 说。

研究人员通过研究经过基因改造缺乏一种或另一种蛋白质复合物的小鼠，确定了 PRC1 和 PRC2 的功能。这些实验展示了每个 PRC 如何以不同的方式改变DNA的缠绕，以沉默不活跃 X 染色体上的一组独特基因。

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