Plscr1l1,全称磷脂酰丝氨酸受体1样1(Phosphatidylserine receptor 1-like 1),是一种在细胞膜上表达的蛋白质。该基因编码的蛋白质属于磷脂酰丝氨酸受体家族,主要参与细胞凋亡过程中细胞膜的识别和吞噬。细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种形式,对于维持组织稳态、发育和免疫应答至关重要。Plscr1l1在细胞凋亡中的功能是通过识别和吞噬凋亡细胞表面的磷脂酰丝氨酸(PS)来实现的,这是一种在细胞凋亡过程中暴露在细胞膜外侧的磷脂。Plscr1l1的这种功能对于清除凋亡细胞,防止炎症反应和维持组织稳态至关重要。
Plscr1l1的表达和功能受到多种因素的调控,包括基因表达调控、表观遗传调控和信号通路调控。基因表达调控是指通过转录因子和启动子区域的DNA序列来调控基因的转录。表观遗传调控是指通过DNA甲基化和组蛋白修饰等机制来调控基因的表达。信号通路调控是指通过细胞内外的信号分子来调控基因的表达和功能。Plscr1l1的这些调控机制对于其在细胞凋亡中的作用至关重要。
在进化过程中,基因复制和基因丢失是动物基因组中频繁发生的事件。在基因复制后,两个副本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,序列变化的积累是不均匀的,其中一个副本会与其同源基因显著分化。这种“非对称进化”现象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的新基因。例如,在蛾类、软体动物和哺乳动物中,非对称进化的复制同源基因产生了新的同源基因,这些基因被招募到新的发育功能中[1]。
乳腺癌是一种异质性很强的疾病。大多数乳腺癌病例(约70%)被认为是散发的。家族性乳腺癌(约30%的患者)常见于乳腺癌发病率高的家族,已经与许多高、中、低外显率的易感基因相关。家族连锁研究表明,高外显率基因BRCA1、BRCA2、PTEN和TP53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),与中度乳腺癌风险相关。乳腺癌的全基因组关联研究(GWAS)揭示了许多与略微增加或降低乳腺癌风险的常见低外显率等位基因。目前,只有高外显率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纳入遗传测试。然而,在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研究[2]。
合成基因网络的发展为理解基因和蛋白质之间的连通性如何产生细胞现象提供了新的途径。这种连通性产生了类似于复杂电路的分子网络图,并需要开发一个数学框架来描述电路。从工程的角度来看,实现这一框架的自然途径是构建和分析构成网络的底层模块。测序和基因工程的最新进展使得通过设计和实施易于数学建模和定量分析的合成基因网络来实现这一方法成为可能。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、纳米技术和基因及细胞治疗有重要应用[3]。
了解基因型-表型关系是生物学中的核心追求。基因敲除产生完全的基因失活基因型,是探测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被称为必需基因。基于酵母的基因组范围敲除分析表明,基因组中高达四分之一的基因可以是必需的。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-基因相互作用而发生变化。特别是,对于一些必需基因,敲除引起的致死性可以通过外基因抑制因子得到挽救。这种“必需性回避”(BOE)基因-基因相互作用是一种尚未得到充分研究的遗传抑制类型。最近的一项系统性分析显示,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相互作用来回避[4]。
基因调控网络是指一组基因通过一系列相互作用和反馈回路来调控其他基因的表达。这些网络在细胞分化、发育、代谢和疾病发生中发挥着重要作用。基因调控网络的研究可以帮助我们理解基因表达如何受到调控,以及这些调控如何影响细胞过程。通过研究基因调控网络,我们可以更好地了解细胞如何响应内部和外部信号,以及这些信号如何影响基因表达和细胞功能[5]。
基因片段是指基因的一部分,可以是编码区、非编码区、启动子区域或调控区域。基因片段的研究可以帮助我们了解基因的结构和功能,以及基因如何受到调控。通过研究基因片段,我们可以更好地理解基因表达如何受到调控,以及这些调控如何影响细胞过程。基因片段的研究还可以帮助我们开发新的基因治疗策略,例如通过靶向基因片段来治疗疾病[6]。
植物抗性基因依赖性防御反应是指植物通过抗性基因来识别和响应病原体入侵的过程。这些基因编码的蛋白质可以识别病原体相关的分子模式(PAMPs)或效应蛋白,并激活植物的抗病反应。植物抗病反应包括细胞壁加固、活性氧爆发、抗病基因表达和抗病相关基因表达等。这些反应有助于植物抵抗病原体的入侵和扩散,维持植物的健康和生长[7]。
MHC基因表达调控是指通过一系列相互作用和反馈回路来调控MHC基因的表达。这些调控机制包括转录因子和启动子区域的DNA序列、DNA甲基化和组蛋白修饰等。MHC基因表达调控的研究可以帮助我们理解MHC基因如何受到调控,以及这些调控如何影响免疫应答。通过研究MHC基因表达调控,我们可以更好地了解免疫系统的功能和疾病发生机制[8]。
定义基因是指确定基因的结构和功能。基因是由DNA序列编码的遗传信息的基本单位,它们通过编码蛋白质或RNA分子来影响细胞过程和生物学功能。基因的定义可以帮助我们理解基因的结构和功能,以及基因如何受到调控。通过研究基因的定义,我们可以更好地理解遗传信息的传递和表达,以及这些过程如何影响细胞过程和生物学功能[9]。
将外源遗传物质引入培养细胞中,并使其表达,为研究基因功能和调控提供了一个强大的工具。永生化细胞系已被证明对于建立高效的基因转移方法非常有用。对于研究表皮和黏膜生物学的调查员来说,希望利用体外产生的原代角质形成细胞产生的组织结构,这些细胞的有限寿命带来了一系列独特的问题。原代细胞需要使用高效的基因转移方法,并且不会显著改变细胞的正常分化途径。本综述的目的是评估基因转移技术及其在角质形成细胞中的应用[10]。
综上所述,Plscr1l1是一种重要的磷脂酰丝氨酸受体,参与细胞凋亡过程中细胞膜的识别和吞噬。Plscr1l1的表达和功能受到多种因素的调控,包括基因表达调控、表观遗传调控和信号通路调控。Plscr1l1的这些调控机制对于其在细胞凋亡中的作用至关重要。在进化过程中,基因复制和基因丢失是动物基因组中频繁发生的事件。非对称进化现象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的新基因。乳腺癌是一种异质性很强的疾病,已经与许多高、中、低外显率的易感基因相关。合成基因网络的发展为理解基因和蛋白质之间的连通性如何产生细胞现象提供了新的途径。了解基因型-表型关系是生物学中的核心追求。基因调控网络是指一组基因通过一系列相互作用和反馈回路来调控其他基因的表达。基因片段是指基因的一部分,可以是编码区、非编码区、启动子区域或调控区域。植物抗性基因依赖性防御反应是指植物通过抗性基因来识别和响应病原体入侵的过程。MHC基因表达调控是指通过一系列相互作用和反馈回路来调控MHC基因的表达。定义基因是指确定基因的结构和功能。将外源遗传物质引入培养细胞中,并使其表达,为研究基因功能和调控提供了一个强大的工具。
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. Mateles, R I. . Gene fragments. In Bio/technology (Nature Publishing Company), 10, 456. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1368495/
7. 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/
8. 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/
9. Epp, C D. . Definition of a gene. In Nature, 389, 537. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9335484/
10. Fenjves, E S. . Approaches to gene transfer in keratinocytes. In The Journal of investigative dermatology, 103, 70S-75S. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7963688/