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        為了修復(fù)DNA損傷植物需要良好的承包商
        
			
        
				2019-02-21 09:35:42
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        當(dāng)建筑物受損時(shí)，總承包商經(jīng)常監(jiān)督各種分包商 - 制造商，電工，管道工和干墻衣架 - 以確保按正確的順序和準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行維修。同樣，當(dāng)DNA受損時(shí)，分子總承包商會監(jiān)督遺傳分包商網(wǎng)絡(luò)，以確保正確及時(shí)地執(zhí)行保護(hù)和修復(fù)基因組所需的各種細(xì)胞任務(wù)。
        

        為了修復(fù)DNA損傷植物需要良好的承包商
        

        科學(xué)家們已經(jīng)知道，一個(gè)名為SOG1 的主基因就像一個(gè)修復(fù)的總承包商，與植物細(xì)胞的各種遺傳分包商協(xié)調(diào)，以產(chǎn)生有效的DNA損傷反應(yīng)。但是，目前尚不清楚哪些特定基因?qū)儆诜职?，也不清楚SOG1如何與它們相互作用來監(jiān)督DNA損傷反應(yīng)。
        

        現(xiàn)在，Salk研究所的研究人員報(bào)告了哪些基因被打開或關(guān)閉，以及按順序，協(xié)調(diào)保護(hù)和修復(fù)基因組以響應(yīng)DNA損傷所需的細(xì)胞過程。這項(xiàng)研究發(fā)表在2018年10月10日的“美國國家科學(xué)院院刊”上，揭示了控制復(fù)雜生物過程的遺傳框架，這對于理解植物特別是生物體如何應(yīng)對具有廣泛的意義。具有DNA損傷，確保長期健康和健康。
        

        “就像一座結(jié)構(gòu)受損的建筑物可能不安全一樣，DNA損壞的細(xì)胞會被忽視或未修復(fù)，這可能是危險(xiǎn)的，”該論文的高級作者，助理教授Julie Law說。“然而，在檢測到受損DNA之后發(fā)生的事件的時(shí)間和整體協(xié)調(diào)仍然知之甚少.SOG1是否像微管理器一樣，直接將每個(gè)分包商指向一項(xiàng)任務(wù)，或者它是否具有更多的不干涉作用?本文介紹我們更接近理解DNA損傷的反應(yīng)是如何協(xié)調(diào)的，以保持基因組的穩(wěn)定性。“
        

        為了更好地了解整個(gè)DNA損傷反應(yīng)中基因調(diào)控的動(dòng)態(tài)，并確定SOG1在這種反應(yīng)中的直接作用，Law和她的團(tuán)隊(duì)在擬南芥(Arabidopsis thaliana)中進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，擬南芥是一種常用于遺傳學(xué)研究的雜草。他們種了兩套擬南芥幼苗：一組是正常的; 另一組包含SOG1基因的突變版本，使其無法運(yùn)作。
        

        該團(tuán)隊(duì)將兩組植物暴露于強(qiáng)電離輻射，以產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂。然后，他們在20分鐘至24小時(shí)的六個(gè)時(shí)間點(diǎn)分析了與未照射的對照相比的基因表達(dá)變化。他們發(fā)現(xiàn)大約2,400個(gè)基因的表達(dá)在這段時(shí)間內(nèi)響應(yīng)DNA損傷而上升或下降，幾乎所有基因都依賴于SOG1的存在。然而，他們發(fā)現(xiàn)只有大約200%或大約8%被SOG1直接激活，這揭示了復(fù)雜基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的第一層，并顯示SOG1需要更多的“手動(dòng)”監(jiān)督角色。
        

        為了解這些大約2,400個(gè)基因正在做什么，Law的小組將他們的數(shù)據(jù)輸入到一個(gè)名為DREM的軟件程序中，該程序在整個(gè)研究的24小時(shí)內(nèi)識別具有相似表達(dá)模式的基因。這導(dǎo)致鑒定了11組基因，這些基因在不同的時(shí)間尺度上起作用，并且在植物對DNA損傷的反應(yīng)的不同方面發(fā)揮已知或預(yù)測的作用。
        

        “對于DNA損傷反應(yīng)所涉及的特定基因網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)絡(luò)以及它們的時(shí)間安排，我們感到非常興奮，這是以前沒有做過的，”Law說。
        

        除了通過維持基因組穩(wěn)定性來告知改善作物健康的策略之外，這項(xiàng)工作還可以揭示其他生物體中DNA損傷反應(yīng)的保守方面，因?yàn)镾OG1與具有類似“一般”的動(dòng)物中的基因之間存在許多相似之處。承包商“功能 - p53基因，一種腫瘤抑制因子，在抗擊DNA損傷以預(yù)防癌癥方面的作用。
        

        接下來，實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃根據(jù)其表達(dá)譜研究DNA 損傷反應(yīng)中涉及的新因子的作用，并繼續(xù)探索由SOG1直接或間接控制的基因網(wǎng)絡(luò)。
        
			

			
          
        
			
        
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