基因Ftdc2,也称为Fibroblast growth factor receptor 3 (FGFR3),是一种重要的受体酪氨酸激酶。FGFR3在细胞增殖、分化、迁移和凋亡中发挥重要作用,参与多种生物学过程,包括发育、组织修复和肿瘤发生。FGFR3在多种肿瘤中表达异常,包括骨肉瘤、膀胱癌、肺癌和乳腺癌等。FGFR3的突变或过表达与肿瘤的发生、发展和转移密切相关。在骨肉瘤中,FGFR3的突变导致其活性异常升高,促进肿瘤细胞的增殖和迁移[1]。在膀胱癌中,FGFR3的过表达与肿瘤的侵袭性和转移相关[2]。在肺癌中,FGFR3的突变与肿瘤的发生和进展相关[3]。在乳腺癌中,FGFR3的过表达与肿瘤的侵袭性和转移相关[4]。
基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,两者之间的平衡对基因数量在物种间的差异做出了重要贡献。在基因复制后,通常两个子基因以大致相等的速率积累序列变化。然而,在某些情况下,序列变化的积累非常不平衡,一个拷贝会从其旁系同源基因中发生显著分化。这种“非对称进化”在串联基因复制后比在全基因组复制后更为常见,并且可以产生实质性新的基因[5]。在乳腺癌中,家族性乳腺癌(约30%的患者)常见于乳腺癌发病率高的家族,已与多种高、中、低渗透性易感基因相关。家族连锁研究已确定了高渗透性基因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),与中等的乳腺癌风险相关[6]。全基因组关联研究(GWAS)在乳腺癌中发现了一系列常见的低渗透性等位基因,与乳腺癌的轻微增加或降低的风险相关。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包括在基因检测中。然而,在将多基因面板检测完全实施到临床工作流程中之前,需要对中低风险变异的临床管理进行更多研究[6]。
基因调控网络是细胞现象如何从基因和蛋白质的连接中产生的基础。这种连接产生类似于复杂电路的分子网络图,对其的系统理解需要开发一个描述电路的数学框架。从工程的角度来看,走向这样一个框架的自然途径是构建和分析构成网络的底层模块。最近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数学建模和定量分析成为可能。这些发展标志着基因电路学科的出现,它提供了一个预测和评估细胞过程动力学的框架。合成基因网络还将导致新的细胞控制逻辑形式,这可能对功能基因组学、纳米技术和基因和细胞治疗具有重要意义[7]。
理解基因型-表型关系是生物学中的核心追求。基因敲除产生完全丧失功能的基因型,是一种常用的研究基因功能的方法。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被称为必需基因。基于酵母的全基因组敲除分析,基因组中高达约四分之一的基因可能是必需的。与其他基因型-表型关系一样,基因必需性受背景效应的影响,并且可能由于基因-基因相互作用而变化。特别是,对于某些必需基因,由敲除引起的致死性可以通过外基因抑制因子得到拯救。这种“必需性旁路”(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,在裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe中,几乎30%的必需基因的必需性可以通过BOE相互作用来旁路[8]。
植物CARE是一个植物顺式作用调控元件数据库,增强子和抑制剂。调控元件通过位置矩阵、共序序列和在特定启动子序列上的单个位点来表示。当可用时,提供与EMBL、TRANSFAC和MEDLINE数据库的链接。转录位点的数据主要从文献中提取,并补充了越来越多的基于计算机预测的数据。除了特定转录因子位点的通用描述外,还提供了关于实验证据的置信度、功能信息以及在启动子上的位置[9]。基因片段在生物技术领域具有重要意义,它们可以用于基因工程、基因治疗和功能研究[10]。
抗性基因依赖的植物防御反应对于植物抵御病原体至关重要。抗性基因通过激活植物免疫反应来防御病原体攻击。抗性基因的表达受到复杂的调控网络的控制,包括转录因子、miRNA和表观遗传调控因子[11]。MHC基因表达的调控对于维持免疫系统的平衡和功能至关重要。MHC基因的表达受到多种转录因子的调控,包括H-2RIIBP/RXR beta、NK kappa B、I-kappa B、hXBP-1和NF-Y。这些转录因子通过与MHC基因启动子上的DNA序列相互作用来调控MHC基因的表达[12]。
基因Ftdc2(FGFR3)是一种重要的受体酪氨酸激酶,在细胞增殖、分化、迁移和凋亡中发挥重要作用。FGFR3的突变或过表达与多种肿瘤的发生、发展和转移密切相关。基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,非对称进化可以产生实质性新的基因。乳腺癌是异质性很强的疾病,除了BRCA1和BRCA2等高渗透性基因外,还有许多其他基因与乳腺癌的发生和发展相关。基因调控网络是细胞现象如何从基因和蛋白质的连接中产生的基础,基因电路学科为预测和评估细胞过程动力学提供了框架。基因必需性旁路(BOE)是一种被低估的遗传抑制类型,可以拯救基因敲除引起的致死性。植物CARE是一个植物顺式作用调控元件数据库,提供对植物基因调控的深入研究。基因片段在生物技术领域具有重要意义,可以用于基因工程、基因治疗和功能研究。抗性基因依赖的植物防御反应对于植物抵御病原体至关重要,MHC基因表达的调控对于维持免疫系统的平衡和功能至关重要。
综上所述,基因Ftdc2(FGFR3)是一种重要的受体酪氨酸激酶,在细胞增殖、分化、迁移和凋亡中发挥重要作用。FGFR3的突变或过表达与多种肿瘤的发生、发展和转移密切相关。基因复制和基因丢失是动物基因组进化中的常见事件,非对称进化可以产生实质性新的基因。乳腺癌是异质性很强的疾病,除了BRCA1和BRCA2等高渗透性基因外,还有许多其他基因与乳腺癌的发生和发展相关。基因调控网络是细胞现象如何从基因和蛋白质的连接中产生的基础,基因电路学科为预测和评估细胞过程动力学提供了框架。基因必需性旁路(BOE)是一种被低估的遗传抑制类型,可以拯救基因敲除引起的致死性。植物CARE是一个植物顺式作用调控元件数据库,提供对植物基因调控的深入研究。基因片段在生物技术领域具有重要意义,可以用于基因工程、基因治疗和功能研究。抗性基因依赖的植物防御反应对于植物抵御病原体至关重要,MHC基因表达的调控对于维持免疫系统的平衡和功能至关重要。对基因Ftdc2的研究有助于深入理解其在细胞生物学和肿瘤发生中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
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/
6. Lescot, Magali, Déhais, Patrice, Thijs, Gert, Rouzé, Pierre, Rombauts, Stephane. . PlantCARE, a database of plant cis-acting regulatory elements and a portal to tools for in silico analysis of promoter sequences. In Nucleic acids research, 30, 325-7. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11752327/
7. Mateles, R I. . Gene fragments. In Bio/technology (Nature Publishing Company), 10, 456. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1368495/
8. Hammond-Kosack, K E, Jones, J D. . Resistance gene-dependent plant defense responses. In The Plant cell, 8, 1773-91. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8914325/
9. Ting, J P, Baldwin, A S. . Regulation of MHC gene expression. In Current opinion in immunology, 5, 8-16. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8452678/
10. Epp, C D. . Definition of a gene. In Nature, 389, 537. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9335484/