腭裂的关键调控分子确定
日期:2011-02-17 11:23:54
腭裂是一种常见的先天性疾病,新生儿发病率高达1/2500,在患病个体及其家庭中有着相当高的发病率。腭裂的病因很复杂,与遗传和环境因素相关。转录因子编码基因p63以及干扰素调控因子6(IRF6)的突变曾被分别鉴定出,作为腭裂的原因。
IRF6基因编码了一种转录因子,它的特点为高度保守的DNA结合结构域以及不那么保守的蛋白互作结构域。IRF6的突变引起了范德伍兹综合征(VWS)和腘翼综合征(PPS)。这些均为常染色体显性遗传病,特征为不同程度的唇裂、腭裂、下唇瘘,牙齿,外胚层和生殖器畸形。
p63基因使用2个不同的转录起始点和选择性剪接,编码了至少6个蛋白变体。所有异构体都包含了DNA结合和异构化结构域,但是它们激活或抑制目标基因的能力有所不同。
尽管IRF6和p63在口面发育中的作用确定,但对它们参与的分子通路还知之甚少。在本研究中,研究人员使用小鼠模型和来自腭裂患者的人原代角化细胞,以证明IRF6和p63在次生腭发展过程中上位互作。同时携带p63的杂合缺失以及Irf6敲入突变R84C(它会导致人的腭裂)的小鼠表现出外胚层发育异常,并导致腭裂。
为了解析这种遗传互作的机制,研究人员使用了染色质免疫沉淀(ChIP)结合深度测序分析(ChIP-seq),发现IRF6是p63的一个直接目标基因,p63通过一个增强子元件反式激活了IRF6;此元件的基因变异与唇裂的易感性增高有关。测序分析是在ILLumina的测序平台上开展的。
至此,研究人员确定p63为腭发展过程中的一个关键调控分子,并提出了一种机制,说明p63和IRF6在人和小鼠的口面发育中的协同作用。今后还需要进一步研究来说明这些基因如何被调控,并鉴定它们各自或共有的目标,这些工作有可能发掘出更多与腭裂相关的候选分子。
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