Brd10,也称为溴结构域蛋白10(Bromodomain-containing protein 10),是一种在细胞中发挥重要作用的蛋白质。Brd10含有溴结构域,这是一种能够识别并结合组蛋白上乙酰化赖氨酸残基的结构域。乙酰化是一种常见的组蛋白修饰,参与调控基因表达和染色质结构。Brd10通过结合乙酰化的组蛋白,参与染色质重塑和基因表达调控,影响细胞的生物学过程。
Brd10在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。Brd10的表达和功能异常与多种疾病的发生和发展相关,包括癌症、神经系统疾病和免疫疾病。
基因复制和丢失是动物基因组进化的频繁事件,基因复制后,两个子基因通常会以大致相同的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累可能非常不平衡,其中一个拷贝会与其同源基因产生显著差异。这种“非对称进化”在串联基因复制后比全基因组复制后更为常见,可以产生具有实质上新颖功能的基因[1]。
乳腺癌是一种异质性较高的疾病,其中约70%的病例被认为是散发的。家族性乳腺癌(约30%的患者)通常发生在乳腺癌发病率高的家族中,与许多高、中、低外显率的易感基因相关。家族连锁研究已确定高外显率基因,如BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53,它们负责遗传综合征。此外,基于家族和人群的方法表明,参与DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中等乳腺癌风险相关[2]。
基因工程和基因网络的研究为理解基因功能和调控提供了新的方法。通过设计和构建合成基因网络,可以模拟和预测细胞过程的动态,并探索新的逻辑形式,以实现对细胞功能的精确控制。这些研究为功能基因组学、纳米技术和基因治疗等领域提供了重要的理论基础和应用前景[3]。
基因敲除是研究基因功能的重要方法,通过完全去除基因功能来揭示其在细胞和生物体中的作用。然而,某些基因的敲除会导致致命的表型,这些基因被称为必需基因。最近的研究表明,许多必需基因的致死性可以通过基因间相互作用得到缓解,这种现象被称为“基因必需性的绕过”。在裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中,近30%的必需基因可以通过基因必需性的绕过来缓解其致死性[4]。
基因调控网络是细胞中基因表达调控的重要机制。通过基因调控网络,细胞能够对外界环境的变化和内部信号进行响应,实现基因表达的精确调控。研究基因调控网络有助于深入理解基因表达调控的机制和生物学过程[5]。
综上所述,Brd10是一种重要的溴结构域蛋白,参与调控染色质结构和基因表达。Brd10在多种生物学过程中发挥重要作用,包括细胞分化、发育、代谢和疾病发生。基因复制、基因敲除和基因调控网络的研究为理解基因功能和调控提供了新的方法,有助于深入理解基因表达的机制和生物学过程,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1][2][3][4][5]。
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/
5. Davidson, Eric, Levin, Michael. 2005. Gene regulatory networks. In Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102, 4935. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15809445/