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组织的生长和器官的大小是由发育过程中细胞增值和凋亡的速度决定的。当细胞增殖或凋亡失控时就会引发癌症。在果蝇中的最新研究发现了调控细胞增殖和凋亡的Hippo(Hpo)信号通路。Hpo信号通路的主要成员包括有几个肿瘤抑制因了:Hippo(Hpo)、Warts(Wts)/large tumor suppressor(Lats)、Mob as tumor suppressor(Mats)、Salvador(Sav)、Merlin(Mer)、Expanded(Ex)、Fat(Ft)和生长促进因子Yorkie(Yki)。信号通路中的所有成员从果蝇到人类都高度保守。
果蝇Mats是Mob超家族中的一员。Mob超家族在酵母、果蝇和哺乳动物细胞系中都有深入研究。Mats缺失会导致加快细胞增殖速度和减少细胞凋亡,从而导致组织过度增殖。Mats可以与Hpo形成复合物并被Hpo激酶磷酸化激活,当它被磷酸化激活又可以通过Wats激酶来调控转录因子Yki从而调控下游基因。mats在人中的同源基因mats1可以拯救果蝇mats突变体的致死表型,这表明mats基因的肿瘤抑制功能在物种间是高度保守的。
本论文主要研究mats基因在果蝇发育过程中的表达调控。基因组中功能重要的DNA序列的进化速度低于功能次要和没有功能的DNA序列进化速度。也就是说有功能的DNA序列在进化上保守性更高。基于这一点,我们可以利用生物信息学手段比较近缘物种间DNA序列保守性来寻找可能对mats因表达有重要作用的调控元件。
本论文使用VISTA Browser工具分析了位于果蝇3号染色体右臂上mats基因区域的基因组序列,并发现在mats下游基因间区域存在一段保守的DNA序列。通过分子遗传学方法我们发现包括mats因及其上下游基因问区域在内2236bp基因组序列可以拯救mats突变体表型。这表明这段序列包含了调控mats基因表达的重要元件。上游基因间区域或下游基因间区域的缺失都不能拯救mats突变体表型,表明上下游基因闻区域对mats基因的正常表达都有重要作用。而且通过半定量RT-PCR实验发现在mats下游基因间区域缺失的matse17突变体中,mats基因的表达明显降低。综合以上实验结过可以得出:高度保守的mats括基因下游闻区域序列对mats基因表达有着重要作用,并且具有增强子功能。