Brachyury 基因的研讨进展 龙 鑫 1，2，智达夫 3，何亭漪 3，李晓丹 3，杨红新 3，曹贵方 3 【摘 要】摘要：Brachyury 基因是 T-box 基因宗族编码的一种转录因子，该 基因现已在包括腔肠动物在内的许多动物中发现。 Brachyury 基因在调控生物 体胚胎发育、细胞搬迁等许多方面扮演着重要人物，其功用还触及胚胎发育过 程中器官构成等生理进程。研讨发现，人类肿瘤疾病、动物脊索发育、动物尾 型的变构成长都与 Brachyury 基因有直接联络。 主要就 Brachyury 基因与肿 瘤疾病、动物短尾性状构成的研讨进展进行总述，以期为相关研讨供给参阅。 【期刊称号】畜牧与饲料科学 【年(卷),期】2019(040)004 【总页数】4 【要害词】Brachyury 基因；肿瘤；短尾性状；研讨进展 文章次序编号：1672-5190（2019）04-0058-04 项目来历：国家自然科学基金项目（3186130045）。 Brachyury 这个姓名来历于希腊语，brakhus 意思是短，oura 意思是尾巴。 Brachyury 基因坐落染色体 6q27 的区域，它长约 10 kb，是 T-box 基因宗族 的转录因子之一，包括编码着 435 个氨基酸组成的敞开阅览区的蛋白质以及称 为 T-box 的 DNA 结合域［1］。 绝大多数的哺乳动物都是有尾巴的，尾巴的功用多种多样，如坚持平衡、传递 信息、坚持体温等。 但各种动物的尾巴的形状、巨细、色彩又各不相同，表观 形状的不同代表着不同物种的不同进化挑选。 在不同的自然挑选和进化途径上 同一物种或不同物种之间尾巴的形状存在差异，有些会变短乃至消失。James 等［2］1991 年在澳大利亚南部发现美利奴绵羊集体中存在短尾的表型。此外， 还有短尾猫、短尾鼠、短尾狗等集体中也存在短尾的表型。 探求物种内尾巴长 度多态性的分子遗传机制，是说明尾巴发育和进化的重要一步。 研讨还发现，在胚胎发育进程中，Brachyury 诱导、促进中胚层的构成、分解， 是一种要害的转录调理因子［3］。 跟着研讨的不断深入，也有越来与越多的科 学家以为 Brachyury 基因在肿瘤发生开展中或许扮演重要人物，并有或许成为 医治脊索瘤、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等多种肿瘤的要害所在。 1 Brachyury 基因的发现 1927 年由 Dobrovolskaia-Zavadskaia 初次在小鼠身上描绘了 Brachyury 基 因骤变，这是一种影响杂合子动物尾长和骶骨的骤变［4］，因为技能的约束并 没能在分子范畴提醒 Brachyury 基因的非正常表达构成短尾和尾部变形的原因。 直到 1953 年沃森和克里克提出 DNA 分子的双螺旋结构，加快了分子生物学 的开展。 20 世纪 80 时代体外基因扩增技能的开展更是加快了分子生物学的研 究进程，到 20 世纪 90 时代 Herrmann 等初次使用分子和遗传技能结合的方 式从小鼠上别离克隆了 Brachyury 基因，从而使分子东西可用于研讨小鼠中胚 层构成进程［5-6］。 在研讨中发现，Brachyury 蛋白经过其 N-端的结合结构 域与 Brachyury 靶序列的 20 bp 的回文序列［TG（C）ACACCTAGGTGTGA AATT］结合，这个特定的 DNA 原件即称为 T-box［7］。到现在为止，现已鉴 定了 20 多个脊椎动物基因组中以及秀美隐杆线 个高度保存且 同源的 T-box 基因［8-9］。Brachyury 作为第一个被发现的 T-box 宗族成员 又被称为 T 基因。 2 Brachyury 基因的功用效果 自 Brachyury 基因被克隆以来，跟着分子技能的不断开展，对该基因的研讨不 断增多。研讨方向主要有 Brachyury 基因与疾病的联络，以及其在胚胎发育尤 其是脊椎发育中的效果两方面。 2.1 Brachyury 基因在肿瘤中的效果 肿瘤构成的原因是细胞间存在的机械力调控细胞运动才能的增强导致细胞侵袭 增强，激烈的细胞搬迁是癌细胞的特征之一。 起先以为 Brachyury 基因与胚 胎脊索的发育相关，后来发现该基因的表达与细胞搬迁有关，比方 Brachyury 基因能够调控原肠胚的运动。跟着研讨的不断深入，越来越多的研讨者以为 Brachyury 基因与肿瘤的发生有着重要联络。 Palena 等［10］使用逆转录 PCR 验证在小肠、胃、肾、膀胱、子宫、卵巢和睾丸的肿瘤以及肺、结肠和前 列腺癌的细胞系中 Brachyury 基因均有表达，但在绝大多数正常安排中未显现， 即 Brachyury 基因的表达在正常细胞与肿瘤细胞中存在显着差异，所以被以为 是肿瘤的一个决定性的确诊标志物。经过研讨验证，该基因是促进肿瘤上皮细 胞—间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的重要因素。 过度表达 Brachyury 基因的细胞会使黏附分子 E-钙黏蛋白的表达下调，使它们 能够进行 EMT，该进程至少部分由转录因子 Akt 和 Snail 的介导 ［11-12］。 在离体实验中，Brachyury 基因能够经过诱导 EMT 的办法影响结肠癌和前列 腺癌的恶性表型［13］。 再者，细胞中的 Brachyury 基因过度表达与肝细胞癌 （HCC，又称恶性肝癌）有关。 Brachyury 基因在促进 EMT 的一起，也能诱 导肝癌细胞的搬运，癌细胞的搬运是病情恶化的体现。这些研讨充分说明了 Brachyury 基因在肿瘤中的效果，它的高表达往往与恶性表型共存，这为探求 该基因与肿瘤的发生、搬迁等的联络奠定了理论基础。 肿瘤的发生严重威胁人类的生命健康，现在针对脊索瘤等一类的疾病还没有行 之有用且完全的医治办法。因而，寻觅有用的针对肿瘤的新式医治靶点逐渐趋 于抢手 。 Otani 等［ 14 ］选用 定量 PCR
