格拉纳达大学的这项研究发表在《自然·通讯》上,通过探究BMAL1蛋白在衰老和疾病发展中的作用,为生物医学开辟了新范式
格拉纳达大学研究人员与国内外科学团队合作发现,已知调节昼夜节律的BMAL1蛋白在胚胎中充当基因组守护者,为理解衰老和多种人类疾病起源开辟了新视角。
来自格拉纳达大学生物化学与分子生物学II系及"疾病表观遗传记忆"研究小组的多学科科学家团队,已鉴定出BMAL1蛋白在小鼠胚胎发育过程中的未知功能。传统上,BMAL1作为"生物钟"的一部分被研究,即调节人体日常节律的分子机制。然而,本研究表明,在生命早期阶段,该蛋白独立于生物钟发挥作用,通过与另一种蛋白TRIM28结合,使逆转录转座子(能够在基因组内"跳跃"并改变其功能的DNA片段)保持失活状态。
研究结果显示,在小鼠胚胎干细胞中缺失BMAL1会导致这些可移动元件大规模激活,引发基因组三维结构变化和形成胚胎的细胞功能异常。这种基因组紊乱可能与先前在BMAL1缺陷小鼠中描述的早衰现象相关。
论文第一作者阿马多·加拉尔多解释道:"我们的结果支持BMAL1在胚胎发育过程中发挥关键保护作用的观点,且独立于其在生物钟中的角色。"
研究小组首席研究员兼论文通讯作者大卫·兰德伊拉解释道:"我们认为,这一机制可能是昼夜节律突变动物模型中观察到的加速衰老的基础,并可能与人类年龄相关疾病的发生有关。"
生物医学意义
这一发现为生物医学开辟了新范式:传统上与生物钟相关的蛋白可能在发育过程中具有替代功能,对维持基因组稳定性和细胞身份至关重要。
科学家指出:"这些发现强化了新兴观点,即衰老始于胚胎发育早期阶段,而不仅限于成年期,这与先前认知不同。"
出版与合作
这项研究已发表在著名期刊《自然·通讯》上,由格拉纳达大学生物化学与分子生物学II系"疾病表观遗传记忆"研究小组主导,该小组隶属于基因组与肿瘤学研究中心(GENYO)和ibs。研究与西班牙和国际中心合作完成,包括巴塞罗那的CRG、格拉纳达的CSIC-IPBLN以及阿根廷的CONICET-INTECNUS。
参考文献
Gallardo, A. 等 (2025). "BMAL1-TRIM28在多能细胞中独立于CLOCK抑制可转座元件". 《自然·通讯》.
联系方式
大卫·兰德伊拉
格拉纳达大学"疾病表观遗传记忆"研究小组
基因组与肿瘤学研究中心(GENYO)
电话:+34 958 715 500 (分机 136)
邮箱:davidlandeira@ugr.es
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