基因Zfp958是一种锌指蛋白,属于锌指蛋白家族中的一个成员。锌指蛋白是一类广泛存在于生物体中的蛋白质,具有一个或多个由锌离子和氨基酸残基组成的结构域,能够与DNA或RNA序列结合,参与调控基因表达和生物学过程。Zfp958在细胞内发挥重要的功能,参与多种生物学过程,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。
基因Zfp958的表达受到多种因素的调控。在基因复制和基因丢失的动态过程中,Zfp958可能经历了不对称进化。不对称进化是指在基因复制后,两个副本的序列变化速度不一致,其中一个副本与另一个副本相比发生了显著的序列变化。这种进化方式在串联基因复制后比在基因组复制后更为常见,并且可以生成新的基因,从而产生新的生物学功能。例如,在蛾类、软体动物和哺乳动物的复制同源盒基因中,就存在不对称进化的例子,这些基因在复制后产生了新的同源盒基因,并被招募到新的发育角色中[1]。
在乳腺癌等疾病中,基因Zfp958可能发挥着重要的作用。乳腺癌是一种异质性疾病,其中大多数病例(约70%)被认为是散发性的。家族性乳腺癌(约30%的患者),常见于乳腺癌高发家庭,与许多高、中、低渗透性易感基因相关。家族连锁研究已经确定了BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53等高渗透性基因,它们负责遗传性综合征。此外,基于家庭和人口的研究表明,与DNA修复相关的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中等乳腺癌风险相关。全基因组关联研究(GWAS)在乳腺癌中发现了一些与乳腺癌风险略微升高或降低相关的常见低渗透性等位基因。目前,只有高渗透性基因被广泛用于临床实践。随着下一代测序技术的发展,预计所有家族性乳腺癌基因都将被纳入基因检测。然而,在将多基因面板检测完全实施到临床工作流程之前,还需要对中低风险变异的临床管理进行更多的研究[2]。
基因Zfp958在细胞内的功能受到基因调控网络的调控。基因调控网络是由基因和蛋白质的连接生成的分子网络图,类似于复杂的电路。为了系统地理解基因调控网络,需要开发描述电路的数学框架。从工程学的角度来看,构建和分析构成网络的底层子模块是实现这一框架的自然途径。近年来,在测序和基因工程方面的实验进展使得设计、实施和数学建模合成基因网络成为可能,这些网络易于定量分析。这些发展标志着基因电路学科的兴起,该学科为预测和评估细胞过程的动力学提供了一个框架。合成基因网络还将导致细胞控制的新逻辑形式,这些形式可能在功能基因组学、纳米技术和基因治疗和细胞治疗等领域具有重要作用[3]。
基因Zfp958的突变可能导致基因功能的丧失,从而影响细胞的生命活动。基因敲除是研究基因功能的一种常用方法,它通过完全去除基因的功能来探究基因的作用。基因敲除的最严重表型后果是致死性。具有致死性表型的基因称为必需基因。基于酵母的基因组范围敲除分析表明,基因组中大约四分之一的基因可能是必需基因。与其他基因型-表型关系一样,基因必需性受到背景效应的影响,并可能因基因-基因相互作用而发生变化。特别是,对于一些必需基因,由敲除引起的致死性可以通过非基因抑制因子得到挽救。这种“必需基因的绕过”(BOE)基因-基因相互作用是一种被低估的遗传抑制类型。最近的一项系统分析表明,令人惊讶的是,裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中近30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用得到绕过[4]。
综上所述,基因Zfp958是一种重要的锌指蛋白,参与调控基因表达和生物学过程。Zfp958在多种疾病中发挥重要作用,包括乳腺癌。基因Zfp958的表达受到多种因素的调控,包括基因复制和基因丢失的动态过程。基因Zfp958在细胞内的功能受到基因调控网络的调控,并且可能存在基因必需性的绕过现象。研究基因Zfp958有助于深入理解锌指蛋白的功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1-4]。
参考文献:
1. Holland, Peter W H, Marlétaz, Ferdinand, Maeso, Ignacio, Dunwell, Thomas L, Paps, Jordi. . New genes from old: asymmetric divergence of gene duplicates and the evolution of development. In Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 372, . doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27994121/
2. Filippini, Sandra E, Vega, Ana. 2013. Breast cancer genes: beyond BRCA1 and BRCA2. In Frontiers in bioscience (Landmark edition), 18, 1358-72. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23747889/
3. Hasty, Jeff, McMillen, David, Collins, J J. . Engineered gene circuits. In Nature, 420, 224-30. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12432407/
4. Du, Li-Lin. 2020. Resurrection from lethal knockouts: Bypass of gene essentiality. In Biochemical and biophysical research communications, 528, 405-412. doi:10.1016/j.bbrc.2020.05.207. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32507598/