美國耶什華大學阿爾伯特·愛因斯坦醫(yī)學院的研究人員近日意外發(fā)現(xiàn)一種特定基因的激活方式,，該發(fā)現(xiàn)或?qū)母旧细淖円酝茖W家對細胞同步協(xié)作方式的看法,。研究結(jié)果在線發(fā)表在12月5日的Nature Structural & Molecular Biology 上,。
長期以來,，科學家認為在蛋白復合物結(jié)構(gòu)的形成中,，基因的激活是通過一種高度協(xié)調(diào)的方式進行的,。不同的基因各自負責編碼一種蛋白，然后一同構(gòu)成含有多種蛋白的蛋白復合物,。
“我們的這項發(fā)現(xiàn)很讓人驚訝，”論文的通訊作者Robert Singer教授說,，“那些促使核糖體以及其他蛋白復合物中蛋白質(zhì)部分構(gòu)成的基因,，其表達過程完全不是協(xié)調(diào)進行的,，實際上，這些基因各自之間沒有任何聯(lián)系,，因此我們稱這些基因為‘無痕’基因,。”而這種“無痕”基因也被人們俗稱為持家基因（housekeeping genes)。
為了評估基因的協(xié)同表達,，Singer與同事使用特定基因轉(zhuǎn)錄合成信使RNA分子,，并對信使RNA分子進行了定量檢測，發(fā)現(xiàn)與通過所有不相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄合成的信使RNA分子一樣,，由持家基因轉(zhuǎn)錄合成的信使RNA分子也不具有協(xié)同性,。
通常情況下，基因會“保持沉默”,，只有在特殊環(huán)境下才能被誘導激活,，而持家基因由于使命特殊則必須24小時“待命”。研究人員通過實驗還發(fā)現(xiàn),，其他被激活的基因協(xié)同性很好,，而“無痕”持家基因則相反。
“這項研究證明,，對像持家基因這樣的一類主要基因而言,，細胞對其協(xié)同表達的需求比先前認為的要小得多，”論文第一作者Saumil Gandhi表示,，“這些基因的活躍具有隨意性,，一個基因在編碼的同時，你完全不知道同組的另一個基因在干嘛,。而細胞以某種方式克服了這種隨意性,，使得蛋白復合物組裝成功。”（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature Structural & Molecular Biology doi:10.1038/nsmb.1934
Transcription of functionally related constitutive genes is not coordinated
Saumil J Gandhi,Daniel Zenklusen,Timothée Lionnet& Robert H Singer
Expression of an individual gene can vary considerably among genetically identical cells because of stochastic fluctuations in transcription. However, proteins comprising essential complexes or pathways have similar abundances and lower variability. It is not known whether coordination in the expression of subunits of essential complexes occurs at the level of transcription, mRNA abundance or protein expression. To directly measure the level of coordination in the expression of genes, we used highly sensitive fluorescence in situ hybridization (FISH) to count individual mRNAs of functionally related and unrelated genes within single Saccharomyces cerevisiae cells. Our results revealed that transcript levels of temporally induced genes are highly correlated in individual cells. In contrast, transcription of constitutive genes encoding essential subunits of complexes is not coordinated because of stochastic fluctuations. The coordination of these functional complexes therefore must occur post-transcriptionally, and likely post-translationally.
