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Science:远古遗留抗感染基因是胚胎发育关键因子

根据 NIH 研究人员对小鼠的研究,一个名为 ZFP568 的蛋白调控重要的胎儿生长激素——胰岛素样生长因子 2 (Igf2)。胰岛素样生长因子(IGF)信号转导通路控制母体供给和胎儿对营养物质的需求。胰岛素样生长因子 2 是哺乳动物中主要的胎儿生长激素。这是第一个研究证明因远古的感染所遗留下来沉默病毒基因,也可以在胎儿和胎盘的发育起着至关重要的作用。NIH 的这篇研究文章发表在 5 月 19 日的 Science 上。

运用缺乏 ZFP568(一种 Kruppel-associated box, KRAB 锌指蛋白)的小鼠模型,NIH 的儿童健康和人类发展研究所(NICHD)的研究人员发现 ZFP568 抑制基因 Igf2,Igf2 是平衡胎儿和胎盘的生长需要的。研究小组发现:在胚胎刚植入子宫的窗口期,ZFP568 会阻止胎盘的 Igf2 表达得太早。Igf2 的精确表达是非常重要的。因为 Igf2 水平的微小变化,如太低会导致 Russell Silver 综合征,太高会导致 Beckwith-Wiedemann 综合征。

正常小鼠胚胎(左)和缺乏 ZFP568 的胚胎的显微图像

文章的通讯作者,NICHD 哺乳动物表观基因组重编程小组的领导者 Todd Macfarlan 博士说:“ZFP568 属于一个快速进化的蛋白大家族,这个家族的蛋白在远古时期识别病毒和保护哺乳动物基因组不受其侵袭中起作用。而现在这个研究结果强调 KRAB 锌指蛋白进化发育的关键作用,可能为其在基因组防御作用中的副产品。”

在这项研究中,缺乏 ZFP568 的小鼠原肠胚形成失败而未能正常发育,表明太多的 Igf2 基因在早期发展是有害的。研究人员还发现,包括人类的大部分哺乳动物都有 ZFP568 蛋白,表明其抑制 Igf2 基因的功能可能在哺乳动物早期演化中起一个重要的角色。该研究团队正在探索 ZFP568 在人类中是否有相似的功能,以及其它 KRAB 锌指蛋白已经进化到促进其它基本的、发育过程。

参考资料

A placental growth factor is silenced in mouse embryos by the zinc finger protein ZFP568

Researchers identify key regulator of fetal growth in mice

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