Atm基因,全称为“ataxia telangiectasia mutated”,是人类基因组中一个重要的基因。它编码的蛋白质ATM(ataxia telangiectasia mutated protein)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,参与DNA损伤响应和细胞周期的调控。ATM蛋白在维持基因组稳定性和细胞生存中发挥着关键作用。在DNA损伤发生时,ATM被激活,并通过一系列信号传导途径,如磷酸化p53、Chk2和SMC1等,启动细胞周期的检查点和DNA修复机制,从而避免突变积累和潜在的肿瘤发生。
ATM基因的突变与多种疾病相关,最显著的是阿特克斯症(ataxia-telangiectasia, AT),这是一种常染色体隐性遗传病,患者表现出进行性神经系统功能障碍、免疫缺陷和血管扩张等症状。ATM基因的突变导致ATM蛋白功能缺失,从而无法有效地响应DNA损伤,导致基因组不稳定和细胞凋亡障碍,最终引发上述症状。
近年来,随着对ATM基因和ATM蛋白功能的深入研究,人们发现ATM基因的变异还与其他多种疾病相关。例如,ATM基因的多态性可能与哮喘的发生和发展有关[1]。此外,ATM基因的表达水平也与卵巢癌的发生发展密切相关[3]。研究表明,ATM基因的表达下调可能导致卵巢癌细胞对化疗药物的抗性增强,从而影响治疗效果。
在基因治疗和细胞治疗方面,ATM基因也受到了广泛关注。例如,有研究利用腺相关病毒(AAV)载体介导的基因治疗技术,将ATM基因导入到阿特克斯症患者的细胞中,以期恢复ATM蛋白的功能,改善患者的症状[3]。此外,基于基因编辑技术,如CRISPR/Cas9,也有望实现对ATM基因突变的修复,为阿特克斯症等疾病的治疗提供新的策略[2]。
综上所述,Atm基因和ATM蛋白在维持基因组稳定性和细胞生存中发挥着重要作用。ATM基因的突变与多种疾病相关,包括阿特克斯症、哮喘和卵巢癌等。随着对ATM基因和ATM蛋白功能的深入研究,以及基因治疗和细胞治疗技术的发展,我们有理由相信,未来Atm基因的研究将为这些疾病的治疗提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Shi, Fei, Zhang, Yu, Qiu, Chen. . Gene polymorphisms in asthma: a narrative review. In Annals of translational medicine, 10, 711. doi:10.21037/atm-22-2170. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35845533/
2. Fu, Bowen, Shen, Jianlin, Chen, Yu, Liu, Huan, Huang, Wenhua. . Narrative review of gene modification: applications in three-dimensional (3D) bioprinting. In Annals of translational medicine, 9, 1502. doi:10.21037/atm-21-2854. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34805364/
3. Zhu, Jiaojiao, Qin, Tiansheng, Wei, Linzhen, Zhang, Qianqian, Dang, Yamei. . Adeno-associated virus vector-mediated gene therapy for the treatment of ovarian cancer: a literature review. In Annals of translational medicine, 10, 1024. doi:10.21037/atm-22-4426. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36267784/