自然细胞生物学:一种诱发糖尿病的特殊基因可能像变阻器一样被调控 科学家发现开发糖尿病疗法的新目标

自然细胞生物学：一种诱发糖尿病的特殊基因可能像变阻器一样被调控。科学家发现开发糖尿病疗法的新目标。

来源：100医疗网原创2022-11-08 09336040

来自伦敦帝国理工学院和其他机构的科学家通过研究发现了一种特殊的开关，这种开关可能会调节诱发糖尿病的基因的活动。相关研究结果可能强调糖尿病潜在的新易感点，或可能有助于开发新的治疗策略。

至于长非编码RNA(lnc RNA)的生物学目的，目前研究人员尚不清楚HNF1A同源盒A(HNF1A)的单倍体剂量缺乏突变会诱导其发生，HNF1A可以编码一个同源转录因子。近日，在国际期刊《自然细胞生物学》上发表的一篇题为《哈斯特LNC RNA启动子是HNF1A的顺式作用转录稳定剂》的研究报告中，来自伦敦帝国理工学院等机构的科学家通过研究发现了一种特殊的开关，这种开关可能会调节诱发糖尿病的基因的活性。相关研究结果可能强调糖尿病潜在的新易感点，或可能有助于开发新的治疗策略。

HNF1A是一种特殊的基因，可以为一种叫做肝细胞核因子-1的蛋白质的产生提供指令。这种蛋白质在许多组织中表达，但它对胰腺尤其重要，因为它在胰腺细胞的发育中起着重要作用，胰腺细胞可以产生胰岛素来调节身体的血糖水平。HNF1A基因的突变会产生无法正常发挥功能的蛋白质，从而影响胰腺细胞的功能，这可能会导致一种年轻人的成熟型糖尿病(MODY)，在个体30岁之前就可能出现高血糖等症状。

虽然这种疾病占所有类型糖尿病的1%，但由于糖尿病在全球人口中的高患病率(5%-10%)，其绝对数量可能更高。众所周知，HNF1A可能与其他遗传和非遗传因素一起在二型糖尿病的易感性中起重要作用。了解HNF1A基因在细胞中是否开启或关闭的分子机制，可能对阐明为什么该基因的缺失会诱发糖尿病或如何纠正潜在的问题具有重要意义。利用小鼠和人类模型的结合，研究人员现在专注于HNF1A附近基因组的一个神秘部分，该部分具有研究人员以前没有描述过的独特功能。

诱发糖尿病的特殊基因可能像变阻器一样被调控。科学家发现开发糖尿病疗法的新目标。

图片：《自然细胞生物学》(2022)。doi :10.1038/s 41556-022-00996-8

这种DNA调节元件就像一个变阻器。HNF1A基因转录太多就会下调，基因松懈就会上调。研究员Jorge Ferrer博士指出，我们称之为稳定剂。与增强子、启动子、沉默子等其他DNA调控元件相比，研究人员将这种特定元件称为HASTER，是HNF1A的稳定剂。细胞中合成的大部分RNA分子不能编码蛋白质，而HASTER可以控制一类叫做长链非编码RNSs(lncRNAs)的RNA分子的产生。

有趣的是，人类基因组中有数万个lnc RNA，其中大部分都没有已知的功能，而且很有可能人类基因组中有很多lnc RNA具有与HASTER相似的功能。如果是这样，它可能在人类疾病的发生中起着重要的作用。根据研究人员的说法，HASTER的突变可以诱发小鼠的糖尿病，这一点非常重要，因为它证实了这样的元素确实非常重要，去除HASTER的效果相当于去除HNF1A本身。因此，HASTER可以作为处理HNF1A的有用工具。

在这项研究中，研究人员揭示了如何通过研究基因组中的非蛋白质编码序列来创建一种理解和治疗疾病的新方法。只有1%-2%的人类基因组含有蛋白质编码序列；剩下的基因组暗物质被认为包括数万个可以调节基因表达的序列。通过揭示HASTER等基因调控元件的功能变化，或许可以极大地改变细胞的功能，这类似于破坏基因本身。研究人员还将在后期进行深入研究，揭示非蛋白编码序列在促进疾病中的作用。研究人员费勒指出，人类基因组中调控基因的空间比基因本身大得多。在这项研究中，我们只通过实验验证了一个区域来确定其功能，这很可能只是冰山一角。

后来，在《自然方法》杂志发表的社论中，研究人员指出，虽然非编码RNA最初被认为是RNA周转和代谢的降解产物，但它们经常被忽视。如今，越来越多的研究证据表明，它们在各种细胞区室和大分子结构中，以及在分化、疾病和代谢等广泛的背景中发挥调节和功能作用。(100yiyao.com)

原始来源：

Beucher，a .Miguel-Escalada，I .Balboa，d .等人.自然细胞生物学24，15

28 1540 (2022). doi：10.1038/s41556-022-00996-8

.Nat Methods19, 1147 1148 (2022). doi：10.1038/s41592-022-01654-5

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