研究揭示細胞轉錄因子新功能

　　任何一個旨在周末改善家庭工作的人都很清楚，要想干好一份工作，必須有合適正確的工具。對于細胞來說，這些正確的工具就是基因所編碼的酶，正確的基因僅僅存在于所需要它們表達的細胞之中。人身體中每一個細胞都有自己特殊的工作去做，比如胰腺中的細胞主要來產生胰島素，眼鏡視網膜中的細胞負責感光和感覺顏色，當然，如果細胞中有不正確的基因行使不合適的工作，那么細胞功能就會變得一團糟，嚴重者將會導致癌癥的發生。

　　我們的科學家研究細胞功能已經數年了，他們很清楚的知道細胞中有一種特殊的蛋白質叫做“轉錄因子”，主要結合在DNA附近來開關某些基因，控制基因的表達。當然，這些轉錄因子被認為具有開關功能，通過結合在DNA上開啟基因表達，不結合的話就使得基因沉默不表達。

　　近日，來自北卡羅來納大學(UNC)的研究者通過研究揭示出，轉錄因子不僅扮演著開關某些基因，控制基因表達的功能，而且還有抑制復合物的結合行為。研究者Jason Lieb博士表示，這是一項新視野來觀察基因如何被控制表達的，我們可以通過分子圖譜來看出蛋白質與DNA結合的具體位置，就像是路標一樣。我們可以用實時報道的方法來展示分子當量。相關研究成果刊登在4月12日的國際雜志Nature上。

　　通過在酵母中進行研究，UNC的研究者表示，轉錄因子的結合過程是動態的，而且涉及更多的結合與非結合。為了尋找一種穩定的結合狀態，研究小組闡述了一種狀態類似于 “踏車現象(treadmilling)”，這種狀態下并沒有向前發生的轉錄過程。研究者們假設分子離合器的存在會將這種踏車現象轉化為穩定的結合狀態，向前移動轉錄過程并且完成基因的開啟。Lieb解釋道，這項研究發現激動人心，因為我們發明出了一種新的方法來測定和計算一個蛋白質和其所調節的不同基因所延長的距離。這非常重要，因為這是在基因調節過程中的一個新的階段，在每一個新的階段都會有相應的新的機制被發現。

　　Lieb還補充道，我們發現蛋白質結合至穩定狀態還和基因的轉錄水平有關系，如果調節踏車現象和穩定結合狀態之間的轉換，我們就可以批量地調節基因表達的產物，最終調節的類型將會遺傳藥物非常重要，這種遺傳藥物是一種新的方式，通過調節開關來調節和疾病相關的基因的表達。研究者在相同的兩拷貝轉錄因子之間設定了一種可控的競爭模式，而且每一個都帶有特殊的分子標簽，他們將一種蛋白質結合至所有的基因靶點，然后引入第二個拷貝，下一步，研究小組測定了競爭的轉錄因子替代原先蛋白質所花費的時間，并且用此數據來計算轉錄因子在每一個基因組上停留的時間，研究者Colin Lickwar表示，我們并不知道這種停留時間是否重要，但是我們發現，這種停留時間是很好的指示劑，用來指示基因是否被開啟或者關閉。

　　研究者表示，通過運用數學模型工具，我們在了解細胞反應過程中開辟了新的視野，也可以快速了解基因表達的激活和鈍化的能力，我們的研究發現可以為讓我們更好的理解細胞發育的效應變化以及細胞可以真諦環境條件變化迅速做出反應以適應新環境。