http://www.physorg.com/news191762625.html
By Nicole Giese, April 29, 2010
胚胎幹細胞中的新證據證實，哺乳類動物的基因也許全都有一層控制，其作用基本上類似你數位攝影機上面的暫停鈕。這些研究者表示，結果證實，暫停現象（先前被認為是某些特殊基因的特質）事實上是基因組中一種更加普遍的特點。
這些發現報告在 4/30 當期的 Cell（Cell Press 旗下刊物）上。
"我們正明白，在基因表現的控制中，我們錯過了整個『第二步』，" MIT Whitehead 研究所的 Richard Young 說。"那超令人振奮的，" 他說，而且對某些健康的爭論也是。
尤其是，Young 的團隊證實，聲名狼藉的癌症基因，稱為 c-Myc，在『暫停』整個基因組中許多基因的釋出上扮演了主要的角色。根據研究者表示，他們在基礎上的重要發現，也許因而在治療某些最令人困擾的癌症上，終將有實際應用。
數十年來，科學家已知，轉錄受『徵召 DNA，然後將（轉錄）因子與啟動子（promoters）結合』的控制，對聚合酶（polymerase）酵素而言，在此它們的作用如同某種『魔鬼氈』，Young 解釋。而聚合酶為了（製造）蛋白質會將 DNA 拷貝至 mRNA 樣版。 "我們仍相信那是真的，" 他說。"驚訝之處在於，那『只是』第一步。"
他們現在證實，有其他角色使被徵召的聚合酶『凍結』在它們的位置上 -- 實際上暫停基因的活動。這是一件當暫停鈕釋放後，其他轉錄因子仍會繼續作用的工作。
身為暫停功能之重要性的證據，胚胎幹細胞的全基因組分析顯示，在任何時刻下，啟動子附近都可以找到大量的聚合酶，即便問題中的基因是那些轉錄最活躍的。暫停因子（Pause factors，稱為 DSIF 與 NELF）通常也在這裡，那與下面概念一致：它們只在酵素開始轉錄 DNA 之後才與酵素結合。
這些交互作用中的其他玩家，包括被轉錄因子 c-Myc 所徵召的那一個，為了讓基因能回到『on』的狀態，必然會接著釋放暫停鈕。
Young 表示，他最初認為暫停過程對胚胎幹細胞來說也許相當獨特，不過他不再這麼想了。當他們開始研究時，他們也預期到，胚胎細胞只會在選出來的生長基因中出現這類暫停。但事實上，他們發現，在所有啟動子中，約有 75% 被暫停了。
"我們發現那到處發生 -- 在所有基因上，" Young 表示。"聚合酶到來，接著它們在啟動子的『下游』累積。" 在它們停止前，它們只會製造非常小的一段 RNA，等待訊號以便繼續。某些被暫停的聚合酶顯然無限期地維持在它們的暫停狀態，他說。
Young 表示，他認為這第二層的控制很可能提供細胞某些額外的彈性。他提到，在某些例子中，這種暫停似乎允許對特殊提示迅速回應。他說，暫停功能或許也是必要的，因為聚合酶在從事它們的工作上出乎意料之外地懶散。這種酵素常會在二種方向上轉錄，其中一種很明顯是反的。
"這有點毫無頭緒，" Young 說。"暫停控制也許是一種方法，確保轉錄只會在正確的方向上，以及在正確的基因上繼續下去，而非亂來。"
雖然 Young 並非癌症專家，不過他表示，將這種暫停過程與 c-Myc 連結，可能會掀起一些波瀾。
"Myc 在癌症中如此重要，" 他說，提到 Myc 涉及至少百分之 15 的人類癌症，包括某些最難對付且容易復發的。這裡有某些老鼠的證據指出，將 Myc 關閉能導致癌細胞萎縮與死亡，但 Myc 本身並非理想的藥物目標。
"現在我們知道，Myc 做了哪些事以及它所徵召的激酶，" Young 說。"那是關鍵，因為激酶常成為好的藥物目標。"
這些新發現因而對『Myc 如何作用』提供了新洞見，也成了一種『試圖將其關閉以治療癌症』的新挑戰與對策。Young 表示，關於暫停控制以及它的釋放，還有對於人類疾病的其他潛在影響，的確有許多要學的地方。
※ 相關報導：
＊ c-Myc Regulates Transcriptional Pause Release
http://www.cell.com/retrieve/pii/S0092867410003181
Peter B. Rahl, Charles Y. Lin, , Amy C. Seila, Ryan A. Flynn,＊ 分子膠cohesin 的新作用
Scott McCuine, Christopher B. Burge, Phillip A. Sharp and
Richard A. Young
Cell, Volume 141, Issue 3, 432-445, 30 April 2010
doi :10.1016/j.cell.2010.03.030
＊ 科學家發現蛋白質如何結合基因並控制基因組
＊ 研究者確認RNA 調控基因的新目標
＊ 病毒增生人體轉錄因子是幫凶
＊ 導致抗體突變的酵素也以致癌基因為目標
＊ 簡化的「複雜性」 -- 基因組如何作用的新洞見
＊ 老化基因主宰壽命、免疫與恢復力
＊ 提高癌患存活 從基因轉移+幹細胞著手
＊ 發現「原始的」癌症基因
＊ 使細菌的抗藥性逆轉
＊ 對幹細胞而言：熟能生巧
沒有留言:
張貼留言