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CHD7是对胚胎发育至关重要的蛋白质因子

阿拉巴马州伯明翰-阿拉巴马大学伯明翰分校和德国的Kai Jiao博士及其同事的研究已经对称为CHARGE综合征的严重出生缺陷的原因提供了基本见解。这些先天性先天缺陷包括严重且危及生命的心脏畸形。

研究人员成功地灭活了小鼠胚胎神经c细胞中CHD7的基因,然后严格探查了发育中的心脏神经c细胞的这种变化如何导致流出道和大动脉的严重缺陷,从而导致围产期致死。胚胎中的心脏缺陷和其他先天缺陷与人类CHARGE综合征缺陷相似。已知CHD7中的人类突变引起CHARGE综合征病例的约70%。

该研究是由焦(Jiao)主持的《美国国家科学院院刊》(National Academy of Sciences)中的共同作者卡里姆·布亚祖尼恩(Karim Bouazoune)博士,德国马尔堡的菲尔普斯大学马尔堡分校和第一作者顺恩博士(V.焦的实验室也阐明了长期以来的争议。其他人先前改变神经neural细胞中CHD7功能的尝试未能在几种小鼠模型中引起心脏缺陷。这项研究的改进是使用更好的分子剪刀删除了CHD7基因的一部分。

在当前研究中的一个令人惊讶的发现是发现CHD7的新表观遗传功能,以及其公认的ATP依赖的染色质重塑活性。染色质是一种DNA-蛋白质复合物,由紧密缠绕在组蛋白周围的哺乳动物基因组组成,可形成一串核小体,如项链上的珍珠。像CHD7这样的染色质重塑因子利用ATP的能量来重塑染色质,使选定的基因可用于表达。在单个受精卵长成具有至少200种不同类型细胞的复杂胎儿的过程中,这些特定基因组的开启和关闭是胚胎发育的基础,所有这些细胞均来自相同的DNA基因组,但是使用不同的基因程序进行区分。

除了染色质重塑活性外,Jiao和同事还发现CHD7以不依赖ATP的方式起作用,募集组蛋白修饰酶靶向基因组上的启动子或增强子基因座。

UAB遗传学系教授Jiao表示:“我们的发现强烈表明CHD7也可以直接招募H3K4甲基转移酶作家来靶向靶标元素。”“ CHD7的双重活性可能代表了在这些靶基因座上协调核小体重塑和H3K4甲基化的有效机制。CHD7核小体重塑剂与组蛋白甲基化机制之间的相互作用可能会形成一个正反馈回路,以稳定目标元件的表观遗传状态。”

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