美首次觀察到基因轉(zhuǎn)錄過程
作者: 來源:科技日報 發(fā)布者: 亦云類別:新聞掃描 日期: 2011-04-24 今日/總瀏覽: 15/15
　　　　美國葉史瓦大學(xué)阿爾伯特愛因斯坦醫(yī)學(xué)院的研究人員4月21日表示，他們首次觀察到活細胞中單基因的活動情況。準確地說，他們實時跟蹤和見證了基因轉(zhuǎn)錄的過程。在基因轉(zhuǎn)錄過程中，基因?qū)⒆陨淼拿撗鹾颂呛怂幔―NA）信息傳遞給信使核糖核酸（mRNA）分子，以生成具有該基因編碼的蛋白質(zhì)。相關(guān)研究4月22日在《科學(xué)》網(wǎng)站在線發(fā)表。
　　據(jù)悉，愛因斯坦醫(yī)學(xué)院格拉斯理柏生物光學(xué)中心聯(lián)合主任、解剖和結(jié)構(gòu)生物學(xué)教授羅伯特·辛格博士為文章資深作者；原實驗室研究人員丹尼爾·拉森博士為文章主要作者，他現(xiàn)在是美國國家癌癥研究所專家，同時也是該研究所基因表達系統(tǒng)生物研究室主任。
　　基因轉(zhuǎn)錄是合成蛋白質(zhì)的重要步驟，蛋白質(zhì)控制著身體的結(jié)構(gòu)和功能，當出現(xiàn)變異時則將引發(fā)多種疾病。借助熒光蛋白，辛格、拉森等研究人員通過將DNA片段植入活酵母菌細胞的單基因中，從而跟蹤并觀察到mRNA的活動。RNA由結(jié)合了一個經(jīng)過改變的綠熒光蛋白的基因片段組成，熒光蛋白幫助人們見證了mRNA分子中整個基因的表達過程。
　　研究人員的工作包括監(jiān)視RNA聚合酶的行為，這種酶通過將單核苷酸與分子鏈相連而構(gòu)建mRNA。他們直接觀察和計量了基因轉(zhuǎn)錄涉及到的主要步驟，它們分別是起始、延伸和終止。
　　辛格表示，對酵母菌中基因轉(zhuǎn)錄的觀察顯示，轉(zhuǎn)錄起始似乎是一個隨機事件，它依賴于轉(zhuǎn)錄因子是否能成功地在酵母細胞核中尋找到一個特殊的基因啟動子區(qū)。不過，一旦起始發(fā)生，RNA聚合酶會以有效和可預(yù)測的方式獲得生長mRNA分子所需的單個核苷酸。
　　拉森認為，了解酵母菌這類單細胞生物中基因表達是如何控制的，是認識人體內(nèi)相同過程的第一步。雖然人體具有龐大和更復(fù)雜的基因組，但是從本質(zhì)上講，相同的管理轉(zhuǎn)錄因子的分子規(guī)則仍然實用。
　　總編輯圈點
　　DNA分子促生相應(yīng)的各種蛋白質(zhì)分子，原理早已清楚——聚合酶按照DNA信息，裝配出信使RNA，后者再到細胞核外去合成蛋白質(zhì)。但長久以來對“信使”誕生的過程，人們沒有直觀認識。去年7月，美國人計算模擬了聚合酶工作的三維影像；現(xiàn)在更是利用諾獎成果——熒光蛋白，讓裝配信使的過程“熠熠生輝”。這好比人們早知道精子和卵子結(jié)合的道理，但直到在顯微鏡幫助下看到了千軍萬馬奔向目標的場面后，才對生命的來源有了真切的把握。