Science:基因的“慢性子”开关

　　

生物通报道：犹他州大学Huntsman癌症研究院的研究人员发现一种被认为只是开启和关闭基因的蛋白质还可能是一种分子“变光器开关”。这项研究的结果公布在7月1日的Science杂志上。

研究人员首次证明当一种蛋白分子的特定部分被修饰时，它们就变得在基因的开启和关闭中很重要，但是却是以一种类似变光器开关的方式而不是一个简单的开关工作。

基因携带制造生物体所需的蛋白质的密码。这些蛋白的其中一些还有助于控制基因执行其功能的时间和位置。这项新的研究则着重分析了一种叫做Ets-1的这类蛋白开启或者关闭基因的机制。

转录因子Ets-1蛋白充当一个细胞的“图书管理员”——帮助找出正确的遗传指令。这个管理员提供的信息的数量以及信息的精确程度都必须严格控制。没有正确的信息，细胞就不能正常活动，并且可能导致生长失控。

Barbara Graves博士通过比较将蛋白结构与一串珠子比较解释了这个过程。在蛋白质被制造出来后，它需要后翻译修饰（post-translational modifications）。这种被研究的“点缀”就是磷酸分子。研究人员发现每次将一个磷酸分子添加到Ets-1的特殊的未组织区域时，都会影响到这种蛋白质与一个基因结合的能力。结合被削弱，而它则逐渐的变弱。这种蛋白并不像一个普通的开关那样起作用，而是以一种变光器开关的形式逐渐地调节光线。

在研究这种微调如何工作时，研究人员还发现常规的知识无法完全描述蛋白质的作用机制。研究组利用一种核磁共振技术观察分子的原子在磁场中的活动。他们发现Ets-1蛋白未结构化的区域影响着控制基因的结构化区域。事实上，这个区域的未结构化本质似乎是一种必要条件。核磁共振分析表明磷酸在这种未结构化的区域的添加导致DNA结合的逐渐下降，并因此逐渐关闭一个基因（记者杨淑娟）。