在一项揭示基因调控复杂机制的研究中，EPFL的科学家们发现了蛋白质ZNF274的关键作用，它通过将特定基因簇固定在细胞核中来保持这些基因的沉默。这项研究发表在《科学进展》期刊上。
我们的DNA不仅仅是基因的简单排列；它是一个复杂的动态结构，细胞核内的空间组织在调节基因的开启与关闭中扮演着重要角色。在这一复杂过程中，核仁作为一个位于细胞核内的球形结构，是基因表达的安排和执行中心。
核仁主要被认为是核糖体的生成地，而核糖体在蛋白质合成中至关重要。然而，最近的研究表明，核仁也参与基因表达的调控。
基因活性的精细控制
核仁周围被称为核仁相关结构域(NADs)的基因组区域包围，这些区域承载着被抑制或“沉默”的基因。科学家们认为，NAD在维持染色体上基因簇的严格控制中发挥着关键作用，这对正常的细胞功能和发育至关重要。然而，针对NAD的特定基因簇的调控机制仍然大多未知。
了解基因在这些区域内如何被抑制，不仅对基础生物学至关重要，也对理解基因抑制失常引发的疾病至关重要。例如，基因簇的不当调控与多种发育性或精神疾病及癌症相关。
ZNF274蛋白：基因沉默的守护者
EPFL的Martina Begnis和Didier Trono领导的研究团队发现，名为ZNF274的蛋白质通过将特定基因锁定在细胞的特定区域，确保这些基因仅在适当时刻被激活，从而帮助调控某些基因组，包括大脑发育所需的基因组。
ZNF274是如何实现这一点的？它作为NAD组件与这些基因簇之间的桥梁，识别这些基因簇，因为它们携带一个关键的序列基序。ZNF274将靶基因（包括参与神经发育的基因）锚定在NAD上，从而维持它们的抑制状态。
ZNF274缺失的影响
研究人员结合CRISPR/Cas9基因编辑和先进的测序技术，创造了缺乏ZNF274蛋白的细胞，以研究其对基因表达和基因组组织的影响。
ZNF274的缺失导致先前被抑制的基因簇激活，例如编码原钙粘蛋白的基因簇，这对神经发育至关重要。他们还观察到染色质（构成染色体的DNA和蛋白质复合体）结构的变化，导致三维基因组结构的改变。
研究表明，ZNF274通过将特定基因组附着在核仁上，帮助它们保持沉默。当ZNF274缺失时，这些基因在不应活跃的情况下变得活跃。
研究人员还发现，ZNF274利用其一个特定部分，称为SCAN结构域，来与核仁接触。这种联系使基因保持在“关闭”状态，防止它们被意外激活。
这项研究对我们理解基因调控具有深远的意义，为确保发育过程中基因正确表达的基本过程提供了重要见解。
研究还表明，该系统的破坏可能导致发育障碍以及精神分裂症和普瑞德-威利综合征等疾病，这些疾病的基因调节已知会受到影响。
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希望本篇文章《蛋白质在核仁中如何维持基因簇的静默状态》能对你有所帮助！
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