自然-分子生物：美科学家发现“持家基因”并非协同表达

顾汉现

《自然—结构与分子生物学》：美科学家发现“持家基因”并非协同表达


发布时间：2010-12-7 14:50:01


《自然—结构与分子生物学》：美科学家发现“持家基因”并非协同表达





染色体的渲染（图片来源：iStockphoto/Felix Möckel）

美国耶什华大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员近日意外发现一种特定基因的激活方式，该发现或将从根本上改变以往科学家对细胞同步协作方式的看法。研究结果在线发表在10-12月5日的《自然—结构与分子生物学》上。

长期以来，科学家认为在蛋白复合物结构的形成中，基因的激活是通过一种高度协调的方式进行的。不同的基因各自负责编码一种蛋白，然后一同构成含有多种蛋白的蛋白复合物。

“我们的这项发现很让人惊讶，”论文的通讯作者Robert Singer教授说，“那些促使核糖体以及其他蛋白复合物中蛋白质部分构成的基因，其表达过程完全不是协调进行的，实际上，这些基因各自之间没有任何联系，因此我们称这些基因为‘无痕’基因。”而这种“无痕”基因也被人们俗称为持家基因（housekeeping genes)。

为了评估基因的协同表达，Singer与同事使用特定基因转录合成信使RNA分子，并对信使RNA分子进行了定量检测，发现与通过所有不相关基因转录合成的信使RNA分子一样，由持家基因转录合成的信使RNA分子也不具有协同性。

通常情况下，基因会“保持沉默”，只有在特殊环境下才能被诱导激活，而持家基因由于使命特殊则必须24小时“待命”。研究人员通过实验还发现，其他被激活的基因协同性很好，而“无痕”持家基因则相反。

“这项研究证明，对像持家基因这样的一类主要基因而言，细胞对其协同表达的需求比先前认为的要小得多，”论文第一作者Saumil Gandhi表示，“这些基因的活跃具有随意性，一个基因在编码的同时，你完全不知道同组的另一个基因在干嘛。而细胞以某种方式克服了这种随意性，使得蛋白复合物组装成功。”