解碼基因調控神秘序列

　　生物體的每個(gè)細胞都擁有相同的DNA拷貝，然而不同的細胞卻做著(zhù)不一樣的事情;例如，一些細胞行使的是腦細胞的職責，而另一些則形成肌肉組織。相同的DNA，為何會(huì )導致發(fā)生不同的事情?來(lái)自加拿大的科學(xué)家們宣布在該領(lǐng)域的研究中邁出了重大的一步，研究發(fā)現對于我們了解諸如自閉癥等許多的遺傳性疾病具有重要意義。

　　一個(gè)基因在激活之后，其發(fā)揮什么功能以及生成什么產(chǎn)物都受到嚴格地調控，對此科學(xué)家們已了解不少。首先，基因生成RNA分子，隨后稱(chēng)作為RNA結合蛋白(RBPs)的小蛋白會(huì )結合到RNA上，控制它的命運。例如，一些RBPs會(huì )切掉RNA分子的某些部分使其生成特異的蛋白質(zhì)，而另一些RBPs則在RNA生成蛋白質(zhì)之前幫助破壞它。

　　由于解碼RBPs結合的RNA序列非常的困難，目前對于這些機制仍然不是很清楚。為了充分了解基因調控以及疾病中的失控機制，科學(xué)家們需要采用先進(jìn)的實(shí)驗室技術(shù)和數據分析，才能鑒別這些RNA序列的模式。

　　由多倫多大學(xué)的高級研究員Tim Hughes領(lǐng)導的一個(gè)研究人員小組致力填補這一知識缺口，他們生成了第一個(gè)RNA結合序列目錄，研究成果發(fā)表在7月11日的《自然》(Nature)雜志上。

　　Hughes說(shuō)：“我們花費了大量的時(shí)間來(lái)生成和分析數據。在用數年時(shí)間開(kāi)發(fā)及完善方法之后，我們開(kāi)始尋找人類(lèi)、果蠅和其他復雜生物體中，看起來(lái)有可能與RNA結合的所有蛋白質(zhì)，并搜索它們喜歡結合的序列。我們的RNA結合序列目錄將成為該領(lǐng)域研究人員一個(gè)重要的資源，其對于人類(lèi)遺傳分析尤為有用。

　　研究人員發(fā)現，由于人類(lèi)和果蠅起源于共同的祖先，兩者具有相似的RBPs。并且在許多情況下，它們基本上結合的是相同的序列。研究人員預計，其他的生物體中的RBPs蛋白也是如此。

　　“我們總共調查了200多種蛋白質(zhì)，或許可以此推斷其他許多生物體中數以萬(wàn)計蛋白質(zhì)的偏好，”Hughes說(shuō)。

　　此外，研究人員還發(fā)現許多跨物種的相似序列都位于RNA轉錄物的末端，RNA降解調控及細胞內易位均與這一區域有關(guān)�！斑@表明，RNA有可能在自身穩定或破壞方面，對基因表達進(jìn)行了更多的調控，”Hughes說(shuō)。

　　RBFOX1是一個(gè)得到廣泛研究的蛋白質(zhì)，眾所周知它在RNA剪切調控中發(fā)揮作用，在自閉癥中RBFOX1的表達減少。研究小組所取得的一個(gè)重要發(fā)現就是，證實(shí)RBFOX1參與調控了自閉癥大腦中神經(jīng)系統相關(guān)基因的表達水平，它使得RNA變得更加的穩定。

　　Hughes說(shuō)，自閉癥的潛在病因遠比單基因功能失常要復雜得多。他認為，研究小組的RNA結合序列目錄將在人類(lèi)遺傳分析中發(fā)揮作用。

　　“科學(xué)家們通常所做的事情只是鑒別與疾病相關(guān)的遺傳變異，但他們卻不了解遺傳變異導致疾病的原因。這些序列發(fā)生改變造成了什么影響?如果序列位于RNA的調控區域，那么利用我們的目錄，其他的科學(xué)家們將可以了解與之結合是哪些蛋白質(zhì)，從而使得他們更好地認識正遭到破壞的事物�！�

　　下一步，研究小組打算將他們的目錄擴展至全部的復雜生物體。Frey還希望能夠利用這些研究發(fā)現進(jìn)一步構建出可以更準確描述基因表達模式的模型。

　　Frey說(shuō)：“我的研究側重于解碼DNA中的調控序列，它們最終塑造了RNA分子的命運。我希望利用論文中發(fā)現的這些RNA結合序列作為標記，來(lái)查明它們是如何以一種調控模式來(lái)發(fā)揮作用的。這將幫助我們更好地認識DNA突變影響調控的機制，從而更深入地了解人類(lèi)疾病�！�