生物通報(bào)道  遺傳密碼的轉(zhuǎn)錄是zui基本的一個(gè)生命過程，其類似于道路交通，有交通堵塞、事故以及控制車流量的*。來(lái)自Weizmann研究所的研究人員近期在《自然》（Nature Communications）雜志上報(bào)告了這一驚人的研究發(fā)現(xiàn)，有可能推動(dòng)開發(fā)出新一代的治療各種疾病的藥物。轉(zhuǎn)錄過程有一個(gè)步驟確實(shí)與車輛的移動(dòng)相似：酶一路沿著基因的“軌道”而行，生成的分子隨后將會(huì)翻譯成各種蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞的生命活動(dòng)。在新研究中，生物化學(xué)系Rivka Dikstein教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，正如在一條道路上，車輛之間保持一段合理的距離，是安全到達(dá)目的地zui可靠的方法，轉(zhuǎn)錄酶也是如此。
科學(xué)家們追蹤了編碼microRNAs微小調(diào)控分子的基因的轉(zhuǎn)錄過程。利用人類細(xì)胞，他們采用不同的轉(zhuǎn)錄速率開展了實(shí)驗(yàn)：高速率轉(zhuǎn)錄時(shí)，酶是突然啟動(dòng)；低速率轉(zhuǎn)錄時(shí)，酶則以更長(zhǎng)的時(shí)間間隔逐個(gè)啟動(dòng)。這些實(shí)驗(yàn)生成了一個(gè)看似矛盾的結(jié)果：當(dāng)轉(zhuǎn)錄酶突然啟動(dòng)時(shí)，生成的microRNA數(shù)量下降；反之，以更長(zhǎng)時(shí)間間隔啟動(dòng)的酶，microRNA的生成效率更高。原來(lái)，當(dāng)酶突然啟動(dòng)時(shí)，一個(gè)快速地跟在另一個(gè)之后，它們zui終會(huì)導(dǎo)致交通堵塞：當(dāng)*個(gè)酶在“減速坡”（造成轉(zhuǎn)錄暫停的一個(gè)分子信號(hào)）上停頓時(shí)，跟隨的酶會(huì)撞到它，從基因上跌落。自然，這樣的“交通事故”減少了生成microRNA的量。與之相反，當(dāng)酶逐個(gè)啟動(dòng)時(shí)，它們保持一個(gè)安全距離：每個(gè)都有充足的時(shí)間在“減速坡”減慢速度，成功地生成microRNA分子。換句話說(shuō)，較慢的速度釋放單個(gè)酶是一種生成microRNAs更有效的方法。
由于這些研究結(jié)果闡明了microRNAs的生成過程，它們有可能幫助設(shè)計(jì)出以這些分子為基礎(chǔ)的藥物。在上世紀(jì)90年代被人們發(fā)現(xiàn)，由于microRNAs能夠幫助控制基因表達(dá)，例如阻斷致癌基因的活性，它們極其有望在未來(lái)的治療中起作用。當(dāng)需要在細(xì)胞核中zui深層次操控一個(gè)分子過程時(shí)，這種能力尤其有用。從更根本的意義上說(shuō)，新研究幫助揭示了轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制。例如，研究顯示在炎癥中，機(jī)體受到病毒或細(xì)菌入侵的威脅時(shí)，抗炎microRNAs釋放暫停下來(lái)。這是因?yàn)檠装Y提高了轉(zhuǎn)錄酶的啟動(dòng)速度，造成了交通堵塞，減少了這些microRNA的生成。轉(zhuǎn)而，這種microRNA生成減少為炎癥“贏得了時(shí)間”，給予了它機(jī)會(huì)在microRNA終止愈合功能之前完成這一過程。
zui后，該研究還幫助解釋了Dikstein實(shí)驗(yàn)室早先的一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)：在較長(zhǎng)的基因中，轉(zhuǎn)錄酶往往以長(zhǎng)時(shí)間間隔低速啟動(dòng)。基因越長(zhǎng)，它有分子“減速坡”造成交通堵塞，讓轉(zhuǎn)錄脫離正常進(jìn)程的風(fēng)險(xiǎn)更高。因此，相比于快速突然啟動(dòng)的酶，以越低的速率沿著這樣的基因前行的轉(zhuǎn)錄酶，就越是能有效地完成它們的工作。  來(lái)源：生物通