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In-vitro Mutagenesis01:16

In-vitro Mutagenesis

To learn more about the function of a gene, researchers can observe what happens when the gene is inactivated or “knocked out,” by creating genetically engineered knockout animals. Knockout mice have been particularly useful as models for human diseases such as cancer, Parkinson’s disease, and diabetes.

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Ganancia de función específica en humanos en un potenciador del desarrollo.

Shyam Prabhakar1, Axel Visel, Jennifer A Akiyama

  • 1Genomics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA.

Science (New York, N.Y.)
|September 6, 2008
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los cambios en la regulación genética humana ayudaron a la evolución, pero faltaba una prueba directa. Una secuencia de ADN específica para humanos (HACNS1) en ratones mejoró el desarrollo de las extremidades, particularmente la muñeca y el pulgar, ofreciendo conocimientos evolutivos clave.

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Área de la Ciencia:

  • Biología evolutiva Biología evolutiva.
  • Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
  • Genética La genética.

Sus antecedentes:

  • Se supone que los cambios en la regulación génica impulsan el desarrollo evolutivo humano.
  • La evidencia in vivo para las funciones reguladoras del desarrollo específicas del ser humano ha sido limitada.

Objetivo del estudio:

  • Investigar la función in vivo de una secuencia de ADN humano rápidamente evolucionada, HACNS1, en la regulación de la expresión génica durante el desarrollo.
  • Para determinar si los cambios genéticos humanos específicos en HACNS1 confieren patrones únicos de expresión de las extremidades.

Principales métodos:

  • Se utilizaron ratones transgénicos para estudiar la función de la secuencia HACNS1 humana.
  • Comparó patrones de expresión génica de HACNS1 humano con secuencias ortológicas de chimpancé y macaco rhesus.
  • Creó potenciadores sintéticos con sustituciones específicas para el ser humano y secuencias ancestrales invertidas para identificar módulos funcionales.

Principales resultados:

  • HACNS1 humano actuó como un potenciador de la expresión génica con un dominio de expresión de extremidades distinto en ratones, incluyendo la muñeca y el pulgar.
  • Este patrón de expresión de extremidades específico del ser humano se observó en dos etapas de desarrollo.
  • Se identificaron trece sustituciones específicas dentro de un módulo de pares de 81 bases de HACNS1 como suficientes para conferir el dominio de expresión de extremidades específico para humanos.

Conclusiones:

  • La secuencia HACNS1 humana rápidamente evolucionada demuestra una ganancia de función en la regulación del desarrollo de las extremidades in vivo.
  • Las sustituciones genéticas específicas de origen humano dentro de HACNS1 son responsables de su papel único en el desarrollo de las extremidades humanas.
  • Este estudio proporciona evidencia in vivo para el papel de la evolución del elemento regulador en la divergencia del desarrollo humano.