科学家呼吁重新划分转录因子

　　

    [生物通讯]50年前，也就是生物学发展的早期阶段，人们对细胞知之甚少，细胞核外的所有蛋白质都被归为一类“细胞浆”。现在，随着发现的细胞组成成分越来越多，所有分类类别的容量都已超标，因而来自洛克菲勒大学的两位科学家退一步思索，是否存在更好的归类方法来划分细胞内这些重要的蛋白质。

    在2002年2月1日期的《科学》杂志上，James E. Darnell博士和 Ali H. Brivanlou博士提议重新划分所有已知转录因子，这是由超过2000种蛋白组成的负责开关基因的基本蛋白质组。他们首次提出只根据这些转录因子在细胞中的作用来排列它们的次序。

    “我们这篇文章的目的是为转录因子提供一个功能类别足够少的框架，这样学生和研究人员就有可能记住所有的重要类别。我们还认为，这个教具是立足于坚实的细胞生理学原理之上的。”畅销教科书《分子细胞生物学》（Molecular Cell Biology）的作者之一、洛克菲勒大学分子细胞生物学实验室的主任Darnell说道。

    “我们需要从这样的全局角度来建立细胞如何处理转录比率变化的需要的新见解。”洛克菲勒大学脊椎动物分子胚胎学实验室主任Brivanlou认为。

    转录是细胞“读取”其遗传指令的过程：DNA被转录为RNA，RNA再转化成蛋白质。细胞中称为转录因子的特殊蛋白控制着哪些基因被读取，哪些沉默，从而随时指导细胞中的一切行为。目前，了解较多的转录因子有p53、Smad和STAT 蛋白，这3种蛋白在许多癌症中都起着主要作用。

    由于许多疾病包括癌症和诸如HIV等病毒感染都发生转录错误，，因而加强对细胞如何读取遗传指令的了解将导致这些疾病新疗法的产生。

    早先，科学家主要是根据通过X射线结晶术确定的物理结构来划分转录因子。然而，并非所有结构归为一类的蛋白都一定执行类似的生理学功能。

   “我和Jim Darnell意识到根据转录因子的行为而非结构来对它们进行分类更为合理。”Brivanlou说。

    两位科学家首先开始与学生在Darnell教授的课堂上讨论这个问题。课程的名称为“基因表达”，内容包括讨论细胞接受外部指令以及接下来通过改变特异蛋白的产出－－科学术语称为某些基因的“表达”－－对信号做出应答的各种方式。这些信号主要是激素（如雌激素等）和一些小型蛋白质（如生长素等）。转录因子是这些信号的调节物，它们控制着最终哪些基因被表达。

    Darnell和 Brivanlou意识到，根据转录因子如何受信号控制来划分转录因子，他们更易识别转录因子的整体模式，如两组因子间的进化关系等。

    然而两位科学家认为，这个新划分方法并不意味着最后的定论。“这不是转录因子的通用规则。”Brivanlou幽默地说。

    Darnel补充说：“我们知道，这种划分方法可能会引起争议，但我们认为我们有充分的理由证明其优越性。例如，所有应答细胞外蛋白信号的转录因子，其内部活化通路都是迥然不同的，但它们共有同一个整体设计思路：细胞外蛋白对细胞表面的刺激激活潜在的细胞质因子，细胞质因子被激活后就进入细胞核执行激活基因转录的功能。”

    研究人员希望这篇文章能够激发对如何最好地组织这些重要转录因子展开激烈讨论，并最终导致产生有关细胞如何运作的重要新理念。

生物通摘译自BIO.COM