人體基本上由數(shù)萬(wàn)億個(gè)活細(xì)胞組成。它隨著細(xì)胞老化而老化，當(dāng)這些細(xì)胞最終停止復(fù)制和分裂時(shí)就會(huì)發(fā)生這種情況?？茖W(xué)家們?cè)缇椭阑驎?huì)影響細(xì)胞的衰老方式和人類的壽命，但它究竟是如何運(yùn)作的仍不清楚。由華盛頓州立大學(xué)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究的結(jié)果解決了這個(gè)難題的一小部分，使科學(xué)家離解開(kāi)衰老之謎又近了一步。
由藥學(xué)院教授朱繼悅領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為 VNTR2-1 的 DNA 區(qū)域，該區(qū)域似乎可以驅(qū)動(dòng)端粒酶基因的活性，該基因已被證明可以防止某些類型的衰老的細(xì)胞。該研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊( PNAS ) 上。
端粒酶基因控制端粒酶的活性，端粒酶有助于產(chǎn)生端粒，端粒是每條 DNA 鏈末端的帽，保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的染色體。在正常細(xì)胞中，每次細(xì)胞在分裂之前復(fù)制它們的 DNA 時(shí)，端粒的長(zhǎng)度都會(huì)變短一點(diǎn)。當(dāng)端粒太短時(shí)，細(xì)胞就不能再繁殖，導(dǎo)致它們老化和死亡。然而，在某些細(xì)胞類型(包括生殖細(xì)胞和癌細(xì)胞)中，端粒酶基因的活性可確保在復(fù)制 DNA 時(shí)將端粒重置為相同的長(zhǎng)度。這本質(zhì)上是重新啟動(dòng)新后代衰老時(shí)鐘的原因，但也是癌細(xì)胞可以繼續(xù)繁殖并形成腫瘤的原因。
了解端粒酶基因是如何被調(diào)節(jié)和激活的，以及為什么它只在某些類型的細(xì)胞中活躍，有一天可能成為了解人類如何衰老以及如何阻止癌癥擴(kuò)散的關(guān)鍵。這就是為什么朱在過(guò)去 20 年的科學(xué)家職業(yè)生涯中一直專注于研究這種基因的原因。
朱說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)最新發(fā)現(xiàn) VNTR2-1 有助于驅(qū)動(dòng)端粒酶基因的活性，這一發(fā)現(xiàn)尤其值得注意，因?yàn)樗淼?DNA 序列類型。
Jiyue Zhu(左二)在華盛頓州立大學(xué)健康科學(xué)斯波坎校區(qū)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)與研究團(tuán)隊(duì)成員交談，包括 Ken Porter(最左)、Sean Mcgranaghan(中)、Fan Zhang(右二)和 Jinlong Zhang (最右邊)。圖片來(lái)源：Cori Kogan，WSU Health Sciences Spokane
“我們基因組的近 50% 由不編碼蛋白質(zhì)的重復(fù) DNA 組成，”朱說(shuō)。“這些 DNA 序列往往被認(rèn)為是我們基因組中的‘垃圾 DNA’或暗物質(zhì)，它們很難研究。我們的研究描述了其中一個(gè)單元實(shí)際上具有增強(qiáng)端粒酶基因活性的功能。 ”
他們的發(fā)現(xiàn)基于一系列實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從癌細(xì)胞(人類細(xì)胞系和小鼠)中刪除 DNA 序列會(huì)導(dǎo)致端粒縮短、細(xì)胞老化和腫瘤停止生長(zhǎng)。隨后，他們進(jìn)行了一項(xiàng)研究，研究了喬治亞州百歲老人研究中和非裔美國(guó)百歲老人以及對(duì)照組參與者的 DNA 樣本中的序列長(zhǎng)度，該研究對(duì) 1988 年至 2008 年間的一組 100 歲或以上的人進(jìn)行了追蹤。研究人員發(fā)現(xiàn)，該序列的長(zhǎng)度從 DNA 的 53 個(gè)重復(fù)(或拷貝)到 160 個(gè)重復(fù)不等。
標(biāo)簽： DNA序列
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