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細胞對遺傳印記的反應不同
最近更新時間：2020-8-19
提 供 商：上海士鋒生物科技有限公司資料大小：29.3KB
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*，我們從母親那里繼承了一半的基因，而從父親那里繼承了另一半。對于大多數基因的功能而言，基因來自哪個親本并不重要。但這并非對所有基因都是正確的：大約有150個基因受到“基因組印記”的影響，這意味著它們要么僅在繼承自母親時才起作用，要么僅在繼承自父親時才活躍。這些“印跡”基因中的大多數對我們的發展都很重要。
先前的研究表明，印跡基因在某些組織中更活躍，而在另一些組織中則不太活躍。由希本邁耶（Hippenmeyer）領導的神經科學家發現，在某些細胞類型中，在某些細胞類型中皮層中的印記基因也表達更強，即活性更高。
為了研究這種變化的基因活性的影響，研究人員利用了Hippenmeyer建立的MADM技術。 Susanne Laukoter解釋說：“這項技術使我們能夠對細胞進行顏色編碼，并同時提高或降低基因表達水平。在我們的實驗中，我們將某些細胞中印跡基因的表達加倍，而在另一些細胞中*關閉了它們的表達。因此，我們能夠在單細胞水平上觀察細胞對基因劑量變化的反應。”
研究人員發現，細胞通過激活某些基因組（特別是對細胞死亡，生長和突觸形成很重要的基因組）來響應印跡基因劑量的變化。這種反應在星形膠質細胞的細胞類型，星形膠質細胞是一種支持神經元的神經膠質細胞。
詳細的分析顯示，某些父本基因雙倍劑量的星形膠質細胞總是比相應母本基因雙倍劑量的星形膠質細胞數量更高。這種差異存在于整個大腦的整個發育過程中。 Florian Pauler解釋說：“基因組印跡既可以保護父本基因倍劑量的細胞免于細胞死亡，也可以保護母體基因倍劑量加速細胞的死亡。”
較早的研究已經表明基因組印跡和細胞死亡之間存在聯系，新發表的研究現在表明該聯系取決于細胞類型，并且在星形膠質細胞中特別強。具有雙重母體基因的神經元不響應細胞死亡的變化，而是形成不同的連接和網絡。 Simon Hippenmeyer解釋了結果。 “每種細胞類型對二體性的反應不同，即存在兩個母本或兩個父本基因。”這對人類可能也很重要。 “ Prader-Willi綜合征和Angelman綜合征是由印跡的染色體片段重復引起的。每個器官對重復的反應都不同。希望，如果我們能更好地了解細胞類型特異性反應，將來可能有針對性的治療方法”。
Hippenmeyer報告稱，這項研究還解決了神經生物學領域長期存在的爭論，即大腦中有多少個基因受到基因組印跡。 “大腦皮層中有幾十個基因被印記，并顯著影響發育。”