在哺乳动物中发现具有活性的祖先基体Gli3增强剂

科学领域:

• 发展生物学 发展生物学
• 基因组学就是基因组学.
• 进化生物学 进化生物学

背景情况:

• 异常的 Gli3 基因表达,刺信号通路组成部分,导致影响中枢神经系统 (CNS) 和四肢的先天性疾病.
• 了解控制 Gli3 的监管要素是解释与先天性缺陷相关的非编码变异的关键.

研究的目的:

• 确定和描述在胚胎发育过程中调节Gli3转录的新型保存非编码元素 (CNEs).
• 研究这些Gli3调节元素在脊椎动物物种中的进化保护和功能作用.

主要方法:

• 对缓慢演变的鱼类物种进行比较基因组分析,以确定潜在的Gli3内在CNE.
• 斑马鱼转基因测试以评估体内增强剂活性.
• 集成CNE与与人类疾病相关的单核酸多态 (SNP) 和特定元素的功能剖析.

主要成果:

• 发现了七种新的Gli3内在CNE (CNE15-21).
• 转基因测定证实了这些CNE在包括,中枢神经系统和心脏在内的组织中的增强剂活性.
• CNE15在脊椎动物中显示了保留的面增强剂活性,与人类面形态学有关.
• 一个附属体特异性的CNE (CNE14/hs1586) 证明了在胚胎分离之前,肢体特异性的进化选择.

结论:

• 发现了一套新型的内部Gli3增强剂,起源于gnathostome祖先.
• 这些增强剂在胚胎发育中起作用,它们的进化修饰有助于产生特定物种的特征.
• 这些发现提供了对先天性疾病和脊椎动物进化的遗传基础的见解.