Ppp4r3c1基因是蛋白质磷酸酶4(PP4)家族的一个调节亚基,编码一种与蛋白质磷酸酶4催化亚基结合的调节亚基,参与蛋白质的脱磷酸化过程。蛋白质磷酸酶4是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,参与多种细胞过程的调控,包括细胞周期、转录调控、信号转导和DNA损伤修复等。
蛋白质磷酸酶4通过去除蛋白质上的磷酸基团,调节蛋白质的活性,从而影响细胞内的信号转导通路和生物学过程。Ppp4r3c1基因的突变可能导致蛋白质磷酸酶4活性的改变,进而影响细胞内的信号转导通路和生物学过程。
在基因进化过程中,基因复制和基因丢失是常见的事件,这两种动态过程的平衡导致不同物种之间基因数量的差异。基因复制后,通常两个基因副本以大致相同的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累是不均匀的,一个副本会与其同源基因显著分化。这种“不对称进化”在串联基因复制后比全基因组复制后更为常见,并可能产生新的基因。例如,在蛾类、软体动物和哺乳动物中,复制后的同源框基因发生了不对称进化,产生了新的同源框基因,并被招募到新的发育过程中[1]。
乳腺癌是一种异质性疾病,大多数乳腺癌病例(约70%)被认为是散发性的。家族性乳腺癌(约30%的患者)通常出现在乳腺癌发病率高的家族中,已经发现与许多高、中、低渗透性易感性基因相关。家族连锁研究已经确定了BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53等高渗透性基因,这些基因负责遗传性综合征。此外,家族和群体研究方法表明,参与DNA修复的基因,如CHEK2、ATM、BRIP1(FANCJ)、PALB2(FANCN)和RAD51C(FANCO),与中度乳腺癌风险相关。乳腺癌的全基因组关联研究(GWAS)揭示了与乳腺癌风险略微增加或降低的常见低渗透性等位基因。目前,只有高渗透性基因在临床实践中得到广泛应用。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,在将多基因面板测试完全实施到临床工作流程之前,还需要对中度和低风险变异的临床管理进行额外的研究。这篇综述重点关注家族性乳腺癌风险的不同组成部分[2]。
在基因组时代,理解细胞现象如何从基因和蛋白质的连通性中产生是一个重要的研究焦点。这种连通性产生了类似于复杂电路的分子网络图,要系统地理解这些网络,需要开发一个描述电路的数学框架。从工程的角度来看,构建和分析构成网络的底层子模块是通往这一框架的自然途径。在测序和基因工程方面的实验进展使得通过设计和实施合成基因网络来进行分析成为可能,这些合成基因网络适用于数学建模和定量分析。这些发展标志着基因电路学科的出现,它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,这可能在功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗领域具有重要作用[3]。
了解基因型和表型之间的关系是生物学中的一个核心追求。基因敲除产生完全的失活基因型,是研究基因功能的一种常用方法。基因敲除的最严重表型后果是致死性。具有致死性敲除表型的基因称为必需基因。基于酵母的全基因组敲除分析表明,基因组中高达约四分之一的基因可以是必需基因。与基因型-表型关系一样,基因必需性受背景效应的影响,并可能因基因-基因相互作用而变化。特别是,对于某些必需基因,由于基因-基因相互作用,敲除引起的致死性可以被拯救。这种“必需性的绕过”(BOE)基因-基因相互作用是一种研究较少的遗传抑制类型。最近的一项系统分析显示,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相互作用绕过。在这里,我回顾了揭示和理解必需性绕过历史的最近进展[4]。
综上所述,Ppp4r3c1基因是蛋白质磷酸酶4家族的一个调节亚基,参与蛋白质的脱磷酸化过程。蛋白质磷酸酶4在细胞周期的调控、转录调控、信号转导和DNA损伤修复等过程中发挥重要作用。基因复制和基因丢失是常见的事件,这两种动态过程的平衡导致不同物种之间基因数量的差异。基因复制后,通常两个基因副本以大致相同的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累是不均匀的,一个副本会与其同源基因显著分化。这种“不对称进化”在串联基因复制后比全基因组复制后更为常见,并可能产生新的基因。乳腺癌是一种异质性疾病,大多数乳腺癌病例被认为是散发性的。家族性乳腺癌通常出现在乳腺癌发病率高的家族中,已经发现与许多高、中、低渗透性易感性基因相关。在基因组时代,理解细胞现象如何从基因和蛋白质的连通性中产生是一个重要的研究焦点。合成基因网络将导致细胞控制的新逻辑形式,这可能在功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗领域具有重要作用。了解基因型和表型之间的关系是生物学中的一个核心追求。基因敲除产生完全的失活基因型,是研究基因功能的一种常用方法。基因敲除的最严重表型后果是致死性。具有致死性敲除表型的基因称为必需基因。
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/