活细胞的详细研究挑战了经典的基因调控模型
2021-11-24 11:02:37
lee
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在所有生物体中，基因由称为转录因子的蛋白质调节。已建立的模型指出，只要抑制转录因子与DNA结合，基因就会被关闭。瑞典乌普萨拉大学的研究人员有史赛默飞THERMO以来第一次能够研究活细胞中的这一过程，这表明它可能比以前想象的更复杂。
该研究发表在今天的《自然遗传学》在线版上。
"转录因子浓度和基因表达之间的关系是生物学的核心，因为它描述了蛋白质的浓度如何设定蛋白质浓度的变化率。它在生物学中的地位很像牛顿在经典物理学中的运动定律。正确建立这种基本关系对于理解生物系统非常重要，"乌普萨拉大学物理生物学教授Johan Elf说。
Johan Elf小组的研究人员能够通过测量转录因子与细菌染色体中单个结合位点的结合和解离速率，直接在活细胞中测试这种关系，并将这些测量结果与独立测量的同一基因抑制进行比较。
"模型背后的假设是如此根深蒂固，以至于我们似乎正在以两种不同的方式测量同样的事情，"Johan Elf说。
然而，研究人员确实发现特定调节DNA序列的测量之间存在微小但明显显着的差异。这为基因如何在活细胞中受到调节开辟了大量新的可能性。
"对我们结果的一种解释是，主动转录启动使调节系统失去平衡。这很有趣，因为这意味着我们需要开始考虑超越均衡统计力学给出的简单图片的基因调控，"Petter Hammar博士说，他是该研究背后的关键研究人员之一。
目前尚不清楚这一发现如何推广到其他基因和生物体，但研究人员在他们研究的第一个系统中发现有趣的偏差的事实意味着它在许多情况下并不重要。乌普萨拉研究人员开发的单分子方法也可用于探索这些案例。