深圳子科生物報道：由Marshall大學(xué)的科學(xué)家與得克薩斯州的研究人員共同進(jìn)行的一項(xiàng)zui近研究項(xiàng)目的發(fā)現(xiàn)，zui近發(fā)表在了zhu名的在線雜志《Nature Communications》的12月刊上。

Eugene Shakirov博士致力于研究核糖體與端粒之間的lian系。端粒位于真核生物染色體的物理末端，可確保DNA的完整復(fù)制和基因組的穩(wěn)定性。端粒的維持是一個基本的、進(jìn)化上保守的細(xì)胞過程。在大多數(shù)細(xì)胞中它們會隨著年齡的增長而縮短。端粒加速縮短與年齡相關(guān)疾病有關(guān)，端粒過長通常與癌癥有關(guān)。

雖然每個物種都有其特定的端粒長度設(shè)定起點(diǎn)（set point），但個體之間在出生時的端粒長度會有所不同。已知端粒長度可以確定細(xì)胞的壽命，但是決定端粒長度變化的基因尚不太清楚。 Shakirov與德克薩斯大學(xué)*分校、Texas A&M大學(xué)，HudsonAlpha生物研究所和俄羅斯喀山聯(lián)邦大學(xué)的合作者共同完成了這項(xiàng)研究，重點(diǎn)是研究擬南芥中影響天然端粒長度變異的遺傳和表觀遺傳原因。

為了找到?jīng)Q定端粒長度變異的基因，Shakirov使用數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）定位和轉(zhuǎn)基因技術(shù)來鑒定控制擬南芥端粒長度設(shè)定起點(diǎn)的基因。研究小組確認(rèn)：植物中的三個基因——NOP2A，RPL5A和RPL5B——對于控制端粒長度很重要。利用系統(tǒng)遺傳學(xué)方法結(jié)合T-DNA突變敲除分析，研究人員發(fā)現(xiàn)NOP2A是一種核糖體RNA甲基轉(zhuǎn)移酶，在細(xì)胞增殖中起主要作用。缺失nop2a的突變體比野生型建立了一個穩(wěn)定和較短的端粒長度起點(diǎn)。雖然NOP2A旁系同源基因NOP2B似乎并不調(diào)節(jié)端粒長度，但對NOP2A基因網(wǎng)絡(luò)的功能缺失研究表明，rRNA的加工和核糖體的生成的RPL5A和RPL5B基因也是端粒長度的重要調(diào)節(jié)因子。研究結(jié)果證實(shí)了NOP2A和RPL5基因是控制植物端粒長度設(shè)定起點(diǎn)的新的反式調(diào)節(jié)因子。由于這些基因在細(xì)胞過程和核糖體生成（ribosome biogenesis）中也起著重要作用，這表明所鑒定的基因在植物細(xì)胞中執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)，還將兩個看似不同但同樣重要的過程lian系在一起：端粒長度控制和核糖體生物學(xué)——并提示核糖體的生成和細(xì)胞增殖途徑是端粒生物學(xué)的主要調(diào)控因子。

Shakirov認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)表明：核糖體生成（ribosome biogenesis）途徑的成分與端粒長度之間存在明確的遺傳lian系，這將為理解和治療由控制核糖體和端粒的基因突變引起的人類疾病提供了新的方向。“我們需要充分了解植物和人類NOP2和RPL5基因在端粒長度控制和核糖體生物學(xué)中的作用，因此我們將對這些基因進(jìn)行詳細(xì)的分子分析。”Shakirov說。 “我們從植物端粒蛋白中學(xué)到的一些成果，可能為鑒定和治療人類疾病提供新的途徑。”

Shakirov，來自Marshall大學(xué)