研究人员识别蛋白质的血红蛋白基因沉默的角色

弗吉尼亚联邦大学梅西癌症中心研究人员发现了一种蛋白质的作用在血红蛋白基因沉默,总有一天会成为一个潜在的目标基因的治疗血液疾病如镰状细胞贫血和beta-thalassemia在分子水平上。

4月刊的杂志美国国家科学院院刊》上,研究人员首次报道,蛋白质,MBD2,介导沉默的胎儿gamma-globin通过DNA甲基化基因,这一过程化学修改DNA。

研究人员使用转基因小鼠模型含有人体血红蛋白基因位点表明MBD2解释整个基因组DNA甲基化“信号”,确定甲基化的模式如何影响特定基因的表达。

“了解这些表观遗传开关打开和关闭特定基因,并确定重要的蛋白质,可能导致更有针对性的方法激活基因,并确定如果有特殊疾病的治疗中获益,”戈登·d·Ginder说,医学博士主任联邦梅西癌症中心该研究的第一作者。

表观遗传学是指研究DNA的修改和周围的蛋白质在染色体中发现,开启和关闭基因的细胞分裂后,可以通过在一个独立的个体。

传统上,研究人员他们的注意力集中于改变DNA基础代码作为负责疾病的基因表达发生改变。

之前的临床研究表明,增加gamma-globin基因表达有积极影响的镰状细胞贫血或beta-thalassemia。

“gamma-globin基因通常成为沉默在成人血红蛋白表达红细胞。如果我们能找到一个特定的安全机制来激活gamma-globin基因,我们也许能够克服潜在的分子缺陷在镰状细胞贫血和beta-thalassemia”Ginder说。

基因沉默是重要的许多不同类型的细胞的分化。在人类中,有五个beta-type球蛋白基因集群11号染色体上的顺序打开,或表示,在开发过程中。

胚胎epsilon-globin基因,这些基因包括两个gamma-globin基因和成人δ-β球蛋白基因。

在胎儿发育过程中,胚胎epsilon-globin基因活跃第一,紧随其后的是gamma-globin基因,最后成人的主要形式,β球蛋白,成为占主导地位的出生后基因表达。

Ginder说,调节许多基因和其他分子的过程需要DNA甲基化。

他说,DNA甲基化是与许多类型的基因的沉默,包括肿瘤抑制基因中发现癌细胞。

科学家现在知道,DNA甲基化的发展中起着重要作用,发展多种形式的癌症。

目前,唯一的治疗方法缓解methylation-mediated基因沉默,在人类身上测试是通过阻止整个细胞的甲基化酶流感。

虽然这种方法可能收到预期的效果在特定基因或基因,它还可以通过打开错误的基因有着不良的影响,他说。

“目标的方法越多越好,因为有更少的生产任何意想不到的负面副作用的可能性。例如,有一些特异性的蛋白质,如MBD2行为沉默只有某些组甲基化基因,”Ginder说。