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美科學家發現“持家基因”并非協同表達

日期:2010-12-09 11:47:26

美國耶什華大學阿爾伯特·愛因斯坦醫學院的研究人員近日意外發現一種特定基因的激活方式,該發現或將從根本上改變以往科學家對細胞同步協作方式的看法。研究結果在線發表在12月5日的《自然—結構與分子生物學》上。
 
長期以來,科學家認為在蛋白復合物結構的形成中,基因的激活是通過一種高度協調的方式進行的。不同的基因各自負責編碼一種蛋白,然后一同構成含有多種蛋白的蛋白復合物。
 
“我們的這項發現很讓人驚訝,”論文的通訊作者Robert Singer教授說,“那些促使核糖體以及其他蛋白復合物中蛋白質部分構成的基因,其表達過程完全不是協調進行的,實際上,這些基因各自之間沒有任何聯系,因此我們稱這些基因為‘無痕’基因。”而這種“無痕”基因也被人們俗稱為持家基因(housekeeping genes)。
 
為了評估基因的協同表達,Singer與同事使用特定基因轉錄合成信使RNA分子,并對信使RNA分子進行了定量檢測,發現與通過所有不相關基因轉錄合成的信使RNA分子一樣,由持家基因轉錄合成的信使RNA分子也不具有協同性。
 
通常情況下,基因會“保持沉默”,只有在特殊環境下才能被誘導激活,而持家基因由于使命特殊則必須24小時“待命”。研究人員通過實驗還發現,其他被激活的基因協同性很好,而“無痕”持家基因則相反。
 
“這項研究證明,對像持家基因這樣的一類主要基因而言,細胞對其協同表達的需求比先前認為的要小得多,”論文第一作者Saumil Gandhi表示,“這些基因的活躍具有隨意性,一個基因在編碼的同時,你完全不知道同組的另一個基因在干嘛。而細胞以某種方式克服了這種隨意性,使得蛋白復合物組裝成功。”

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