2012年10月9日 訊 /生物谷BIOON/ --來自丹麥奧胡斯大學(xué)的研究人員揭示人基因末端之間存在令人吃驚的相互作用：如果一種蛋白編碼基因太短的話,，它將失活,。這些發(fā)現(xiàn)也解釋了一些短序列的基因如何進(jìn)化來克服這種難題,。相關(guān)研究結(jié)果于2012年發(fā)表在Genes & Development期刊上。
人基因組容納著上千個基因,，每個基因當(dāng)它是活性時能夠產(chǎn)生蛋白,。但是一個基因的哪些遺傳性特征決定著它的活性？來自丹麥國家研究基金mRNP生物產(chǎn)生與代謝中心的博士后學(xué)者Pia K. Andersen和論文通信作者如今發(fā)現(xiàn)一個基因的起始端,，即啟動子,，與該基因的結(jié)束端，即終止子,，之間的距離在決定一個蛋白編碼基因的活性中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。如果距離太短的話，這個基因在轉(zhuǎn)錄上受到抑制,，因此它的產(chǎn)量嚴(yán)重性下降,。這些發(fā)現(xiàn)描述了基因末端之間存在的一個全新額功能性相互作用。
短序列基因利用特殊的終止子
有幸的是,，大多數(shù)人蛋白編碼基因較長,，因而不會受到這種機(jī)制的抑制然而，一些基因,，如“復(fù)制依賴性組蛋白基因”,，非常短。這些基因如何完全地表達(dá)它們所攜帶額遺傳信息呢,？有意思的是,，這些基因的大多數(shù)因含有特殊的終止子而與較長的蛋白編碼基因不同。事實(shí)上,，如果在一個短序列基因中,，這樣一個特殊的終止子替換一個正常的終止子，那么這個基因就不再在轉(zhuǎn)錄上受到抑制,。因此,，它似乎表明自然發(fā)生的短序列基因進(jìn)化出它們自己的終止子以便實(shí)現(xiàn)較高的表達(dá)水平。
這些新的研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明細(xì)胞內(nèi)存在復(fù)雜的基因內(nèi)分子通信網(wǎng)絡(luò),，而且有助于我們理解基因的基本功能,。(生物谷Bioon.com)
doi: 10.1101/gad.189126.112
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Promoter-proximal polyadenylation sites reduce transcription activity
Pia K. Andersen, Søren Lykke-Andersen and Torben Heick Jensen
Gene expression relies on the functional communication between mRNA processing and transcription. We previously described the negative impact of a point-mutated splice donor (SD) site on transcription. Here we demonstrate that this mutation activates an upstream cryptic polyadenylation (CpA) site, which in turn causes reduced transcription. Functional depletion of U1 snRNP in the context of the wild-type SD triggers the same CpA event accompanied by decreased RNA levels. Thus, in accordance with recent findings, U1 snRNP can shield premature pA sites. The negative impact of unshielded pA sites on transcription requires promoter proximity, as demonstrated using artificial constructs and supported by a genome-wide data set. Importantly, transcription down-regulation can be recapitulated in a gene context devoid of splice sites by placing a functional bona fide pA site/transcription terminator within ∼500 base pairs of the promoter. In contrast, promoter-proximal positioning of a pA site-independent histone gene terminator supports high transcription levels. We propose that optimal communication between a pA site-dependent gene terminator and its promoter critically depends on gene length and that short RNA polymerase II-transcribed genes use specialized termination mechanisms to maintain high transcription levels.
