生物学家发现了控制转录因子结合位点的机制

一组生物学家已经确定了指导基因调控的转录因子(TFs)在胚胎发育中的作用是不同的。结果有助于阐明细胞在胚胎成熟时如何获得不同的功能。

“从这些研究结果中学到的基本原理对于理解转录因子的活动如何控制高等生物(包括小鼠和人类)的发育非常重要，”纽约大学生物系教授和其中一位研究人员Stephen Small说。“更具体地说，这些结果提供了一个潜在的途径，可以更好地掌握干扰转录因子的突变基因如何导致胚胎发育的严重破坏，并导致一系列疾病，包括癌症。”

这项研究发表在Genes&Development杂志上，其中还包括哈佛医学院和约翰霍普金斯大学的科学家。

生物学家在历史上难以准确理解转录因子如何控制胚胎发育。这是因为随着开发的进行，它们以数百个不同的组合表示在各个单元类型中。

此外，研究产生了相互矛盾的结果。例如，在之前的生物化学实验中，研究人员已经证明一个家族中的个体TF与相同的DNA序列结合;但是，遗传实验表明，它们在发育中的胚胎细胞中具有非常不同的活性。

“因此，确定特定TF在生物体内的结合位置，以及因此它将激活哪些靶基因的规则仍然不清楚，”Small解释说。

在由纽约大学发育遗传学中心的博士后研究员Rhea Datta领导的基因和发育研究中，科学家研究了果蝇果蝇中两种类似的TF(Bicoid [Bcd]和Orthodenticle [Otd])常见的DNA序列(TAATCC)。

他们直接绘制了Bcd和Otd在胚胎中结合的基因组区域，并显示一些区域被两种蛋白质结合，而其他区域仅由Bcd或Otd结合。他们进一步表明，每种蛋白质都倾向于结合仅与TAATCC共同序列的单个碱基不同的序列。最后，Bcd的结合仅发生在含有可促进Bcd结合的两个其他TF的结合位点的基因组区域中。

研究人员得出结论，这些数据确定了一个精确的DNA“序列代码”，它可以控制TF在活体胚胎中指定细胞命运的正常运作方式。

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