基因“标签团队”使细胞周期

通过测量成千上万的基因的活动在不同的时间点,杜克大学基因组科学与政策研究所的研究人员(IGSP)发现了新证据,一个有影响力的基因网络作为一种遗传标记的团队安排所有生活的最基本的一个方面:细胞周期。

“细胞不想分裂之前完成它的DNA复制或与破碎的染色体,它最终将“失败与潜在的灾难性的后果,生物学助理教授史蒂文•哈斯说IGSP杜克和成员。

他补充说,尽管新洞察细胞周期是在单细胞酵母,他们很可能适用于人体细胞。“基本上所有在酵母工作有其功能模拟在哺乳动物细胞中,“hasse还说。

他和他的同事们在IGSP系统生物学中心的报告他们的发现在一个先进的在线出版的《自然》杂志上5月7日,2008年。这项工作是由美国癌症协会,斯隆基金会的美国国家科学基金会和美国国立卫生研究院。

科学家们认为他们已经确定了所有主要的球员保持细胞正轨。少量基因的早期研究表明,细胞生长和分裂的分时计划是由少数基因的细胞周期蛋白,恰当地称为CDKs连同他们的伴侣。(科学家们首次发现这些基因在2001年获得诺贝尔奖的发现)。

看到重要的细胞周期蛋白有一个角色,公爵团队看了看更大的图景——的能力最近才通过基因组技术的进步,hasse还指出。

“这是一种新的思维方式,”他说。“我们花了几十年的科学”在一个简化的方法,研究人员通常摧毁一个或两个基因看看他们做什么。“那惊人成功的方法。但现在,随着基因组技术,我们有机会看看所有基因在同一时间的动态。”

在这种情况下,他们评估约6000个基因的活性随时间变异酵母细胞缺乏功能性细胞周期蛋白。

在旧模型下,游行的基因活动应该没有细胞周期素突然地停止。相反,在酵母细胞表面有破坏和停止分裂的迹象,近70%的周期基因内部继续打开或关闭时间正好。

结果并不意味着它不重要,hasse还说,但肯定是有更多的故事。

hasse还的团队现在认为许多细胞周期活动是由一系列的转录因子(关掉其他基因和基因),一个接一个。转录因子一打开其控制下的基因和转录因子两个;转录因子两个转组基因+转录因子3,等等。中最后一个转录因子系列然后回到打开第一个,整个周期开始一遍又一遍。

由团队构造数学模型表明,一波又一波的活动由这样一个网络可以提供一个非常健壮的振荡器细胞周期蛋白,即使没有hasse还说。

事实上,它本身是在基因这transcription-activating标签团队的目标。细胞周期蛋白也被认为是那些影响网络中转录因子的行为。

因此,hasse还表明,精确控制细胞周期的共同努力最终是通过转录因子网络和细胞周期蛋白。换句话说,两个保持一致,这就解释了细胞分裂通常如何管理坚持在一个广泛的条件。

“当细胞周期失败,最具破坏性的结果之一是癌症,”他说。“很明显,如果这层控制功能在哺乳动物细胞中,我们想了解它。”