美國西北大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的重復(fù)基因簇序列，該序列僅在人類和非人靈長類動(dòng)物中表達(dá)。這是第一個(gè)在人類基因組中重復(fù)出現(xiàn)的、具有靈長類獨(dú)有特性的延長因子。該發(fā)現(xiàn)是人類基因組生物學(xué)的一項(xiàng)突破，對(duì)未來在轉(zhuǎn)錄調(diào)控、人類進(jìn)化和重復(fù)DNA序列方面的研究具有廣泛意義。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》上。

在過去的20年里，基因組測序技術(shù)的快速進(jìn)步加速了探索人類基因組各個(gè)區(qū)域的遺傳結(jié)構(gòu)的研究。人類基因組的較大區(qū)域由重復(fù)的DNA序列組成，專家們將其稱為遺傳“暗物質(zhì)”。長讀測序技術(shù)的發(fā)展使科學(xué)家能夠研究這些長的“暗物質(zhì)”序列，并表征它們在遺傳多樣性和進(jìn)化中的作用。

當(dāng)前研究中，在對(duì)人類細(xì)胞系中的一種抗癌化合物進(jìn)行表征時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)偶然發(fā)現(xiàn)了一組以前未被表征的編碼ELOA3蛋白的基因。該蛋白與延伸蛋白A(ELOA)蛋白關(guān)系密切，此前人們已經(jīng)研究了ELOA蛋白在調(diào)節(jié)RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)轉(zhuǎn)錄中的作用，RNAPⅡ是基因表達(dá)的必需過程。

研究人員表示，一般來說，單個(gè)人類蛋白質(zhì)由單一基因編碼，密切相關(guān)的蛋白質(zhì)可能由位于不同染色體位置的不同基因編碼。然而，就ELOA3而言，位于同一基因位點(diǎn)的多個(gè)基因編碼相同的蛋白質(zhì)這一特征，使其成為一個(gè)有趣的研究對(duì)象。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ELOA3基因簇是人類和非人靈長類動(dòng)物獨(dú)有的，ELOA3基因重復(fù)數(shù)因個(gè)體和靈長類物種而異。這些觀察結(jié)果表明，ELOA3基因簇在研究的靈長類物種中經(jīng)歷了協(xié)同進(jìn)化和基因同質(zhì)化。

利用蛋白質(zhì)生物化學(xué)技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)ELOA3與ELOA蛋白形成了一種不同的蛋白質(zhì)復(fù)合體，通過獨(dú)特的生化機(jī)制調(diào)節(jié)RNAPⅡ轉(zhuǎn)錄。

研究人員表示，ELOA3作為一種新型靈長類動(dòng)物特有的RNAPⅡ延長因子，其發(fā)現(xiàn)不僅增強(qiáng)了人們對(duì)人類基因組生物學(xué)的理解，也為癌癥靶向藥物設(shè)計(jì)打開了一扇窗。ELOA3重復(fù)簇的動(dòng)態(tài)性質(zhì)可能反映了它在調(diào)節(jié)個(gè)體之間基因表達(dá)可變性方面的獨(dú)特作用。

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