Blood:不同物种红细胞血红蛋白基因表达的古老进化机制

2020-06-03 QQY MedSci原创

血红蛋白(HB)的氧运输功能被认为约从5亿年前出现,与无颌脊椎动物(无颌目)和有颌目脊椎动物(颌目)的分化大致一致。有趣的是,现存的无颌骨和有颌骨脊椎动物的HBs被证明是从不同的原始珠蛋白进化了两次而

血红蛋白(HB)的氧运输功能被认为约从5亿年前出现,与无颌脊椎动物(无颌目)和有颌目脊椎动物(颌目)的分化大致一致。有趣的是,现存的无颌骨和有颌骨脊椎动物的HBs被证明是从不同的原始珠蛋白进化了两次而来,而且是独立的。

这就提出了一个问题:HB的红系特异性表达是否也独立进化了两次。

迄今为止,在所有研究过的有颌脊椎动物中,有一个Hb基因簇与广泛表达的Npr13基因相关。

在本研究中,研究人员证明了无颌脊椎动物(七鳃鳗)的npr13连锁的hb基因位点与有颚脊椎动物的等位Hb基因位点共享一系列的结构和功能特性。

功能分析表明,七鳃鳗npr13基因第7个内含子上存在一个红系特异性的增强子,与颌类脊椎动物的NPRL3第7个内含子中的MCS-R1增强子相对应。

总而言之,该研究结果表明,在无颌脊椎动物和有颌骨脊椎动物分化之前,存在一个npr13连锁的多珠蛋白基因位点,该基因位点包含一个远程增强子,驱动红系细胞珠蛋白表达。这个原始的基因簇逐渐进化到目前无颚和颌脊椎动物中不同的nprl3连锁hb基因。该研究结果为揭开不同物种中连接到同一相邻基因的珠蛋白基因如何汇聚进化这一谜团提供了解决方案。

原始出处:

Miyata Masato,Gillemans Nynke,Hockman Dorit et al. An evolutionary ancient mechanism for regulation of hemoglobin expression in vertebrate red cells.[J] .Blood, 2020.

本文系梅斯医学(MedSci)原创编译整理,转载需授权!

相关资讯

意大利科学家:新冠病毒可能破坏血红蛋白,阻止氧气送达全身

近日,意大利药理学者安娜丽莎·基乌索洛(Annalisa Chiusolo)表示发现了新冠病毒的可能致病机制:新冠病毒会破坏血红蛋白,而血红蛋白是血液中用于运输氧气的蛋白质。

Dig Liver Dis: 抗TNF-α疗法对炎性肠病患者血红蛋白水平的影响

肿瘤坏死因子-α(TNF-α)参与诱发炎症性肠病造成的贫血。抗TNF-α剂对炎症性肠病(IBD)贫血的潜在作用仍然未知。因此,本项研究旨在对其进行相关研究。

Stroke:血红蛋白浓度对卒中复发和复合血管事件的影响

由此可见,血红蛋白浓度可能是卒中复发和复合血管事件的独立预测因子。

JAMA:延迟断脐对剖腹产产妇及新生儿的影响

研究认为,剖腹产后延迟断脐对产妇出血的影响不显著,但可增加新生儿血红蛋白水平

Neurology:血红蛋白和贫血与痴呆风险和脑MRI变化相关

由此可见,低血红蛋白和高血红蛋白水平与痴呆风险增加有关,包括AD,这可能与白质完整性和脑灌注的差异有关。

Blood:献血者和受血者特征均会影响输血后血红蛋白的增量

目前,输血相关的重要研究多集中在献血者、血制品的制备和存储,以及最佳的输血实践。为了更好地了解这些因素对红细胞(RBC)输注效果的影响,研究人员对2008年-2016年期间的献血者和输注一单位红细胞的患者的成分数据进行了关联分析。