X-box 顺式调控模块的計算与分子解析

纤毛类疾病是一类以细胞器纤毛功能障碍为标志的人类疾病。尽管构成纤毛的许多分子组分已被鉴定和研究,但相对而言,关于编码这些组分的基因的转录调控知之甚少。保守转录因子 Regulatory Factor X (RFX)/DAF-19 通过结合称为 X-box 的顺式调控基序,已被证明在从秀丽隐杆线虫到人类的多种动物中调控纤毛基因。然而,越来越多的证据表明 RFX 无法单独启动转录。因此,很可能还需要其他因子和顺式调控元件。其中一个元件是近期在 C. elegans 中鉴定出的称为 C-box 的 DNA 基序。目前仍不清楚 X-box 和 C-box 是否为仅有的相关调控元件以及它们如何相互作用。为此,我分析了 dyf-5 的转录调控,dyf-5 是人类纤毛类疾病基因 Male-Associated Kinase (MAK) 的秀丽隐杆线虫直系同源基因。利用计算方法,我确认了先前报道的 X-box 和 C-box 的存在,并鉴定出一个额外的 C-box。通过依次突变每个已鉴定的基序,我确定了每个潜在基序在 dyf-5 转录调控中的作用。我的结果表明,仅 X-box 和三个 C-box 是驱动转录所必需且充分的,其中 X-box 和中间 C-box 为主要贡献者,另外两个 C-box 增强表达。本研究推进了对一般基因调控的认识,并将增进我们对纤毛类疾病及其致病突变的理解。