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新型基因表達(dá)指南

2013-8-22  閱讀(1898)

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  基因是在我們的細(xì)胞內(nèi)監(jiān)督我們身體形成的DNA的片段。它們收到訂單特異的蛋白質(zhì);這些蛋白質(zhì)是我們體內(nèi)從器官到紅細(xì)胞中血紅蛋白一切物質(zhì)的構(gòu)成元件。因此我們的基因決定了我們是什么樣子。
  
  由基因蛋白質(zhì)的這一過程就稱之為基因表達(dá),其非常的復(fù)雜,依賴于許多不同的相互關(guān)聯(lián)的因子。蛋白質(zhì)影響基因,轉(zhuǎn)而又會(huì)影響蛋白質(zhì),直到現(xiàn)在生物學(xué)家們還沒有*明白它是如何運(yùn)作的,以及什么控制了這一系統(tǒng)。
  
  基因并非簡單地“開啟”或“關(guān)閉”
  
  每個(gè)基因的起始都有一段稱之為啟動(dòng)子的DNA的片段,其在蛋白質(zhì)中起重要的作用。當(dāng)啟動(dòng)子激活時(shí),基因會(huì)mRNA分子,隨后mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)。但基因并非只是簡單地“開啟”或“關(guān)閉”,它們的蛋白質(zhì)量可以有很大的差異。Maerkl實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一個(gè)模型闡明存在于“開啟”和“關(guān)閉”之間的所有變化。
  
  相比于開/關(guān)按鈕,更像是調(diào)光開關(guān)
  
  研究小組利用酵母細(xì)胞,這一用于研究人類細(xì)胞中許多過程的模式系統(tǒng)來展開了研究工作。他們了209種不同的啟動(dòng)子,將它們整合到酵母基因組中。然后將這209種酵母菌株置于一個(gè)微流體設(shè)備中,利用熒光方法確定了209種合成啟動(dòng)子每種的蛋白質(zhì)量。“我們的體內(nèi)研究結(jié)果與在體外看到的相一致。這意味著我們可以開發(fā)一種計(jì)算機(jī)模型基于體外數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)基因的表達(dá)水平。具體來說,這項(xiàng)工作代表了一個(gè)‘基因表達(dá)說明手冊(cè)’,可以預(yù)測(cè)不同的啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)是如何能夠?qū)е虏煌牡鞍踪|(zhì)量的。我們證實(shí),只需讓啟動(dòng)子發(fā)生一或兩個(gè)改變就可以精細(xì)地調(diào)節(jié)啟動(dòng)子的輸出量,這有點(diǎn)像一盞燈上的調(diào)光開關(guān),可以設(shè)置任意的光亮度,”Maerkl教授說。
  
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