科學(xué)家成功解開大量基因沉默之謎

　　美國華盛頓大學(xué)圣路易斯學(xué)院克雷格·皮卡爾德教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組4日表示，他們在核仁顯性(nucleolardominance)現(xiàn)象的研究方面取得了突破性的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)雜交植物或動物中整組親代核糖核酸RNA基因遭受沉默(被關(guān)閉)。由于核仁顯性的機理同癌癥這類疾病失控的機制在某些方面相同，因此皮卡爾德的研究在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有十分重要的意義。相關(guān)研究論文刊登在最新一期的《分子細(xì)胞》雜志上。

　　核仁顯性是一種表觀遺傳現(xiàn)象，指基因表達(dá)發(fā)生改變但不涉及DNA序列的變化，可以由DNA甲基化之外的組蛋白編碼的改變引起。在這種現(xiàn)象中一套親代遺傳給雜合體子代的核糖體基因遭受沉默。當(dāng)核仁在從單親那里遺傳來的染色體上形成時，細(xì)胞核內(nèi)就會發(fā)生核仁顯性現(xiàn)象。核糖核酸RNA基因的表達(dá)驅(qū)動了這些核仁的形成。兩種不同種類的植物或動物雜合后，總是選擇表達(dá)雜合中一特殊親代種類的核糖體RNA基因，而無論該特殊親代種類是母系還是父系。

　　核糖核酸RNA是核糖體的一個主要成分，而核糖體是細(xì)胞的蛋白生產(chǎn)基地。細(xì)胞在核糖核酸RNA基因充裕時，能利用核仁顯性來控制生物體中核糖體的量。皮卡爾德表示，如果人們能利用核仁顯性的沉默機理來限制核糖核酸RNA基因的表達(dá)，那么就有望能減緩腫瘤細(xì)胞的生長率，從而減緩癌癥這類疾病的發(fā)展。

　　在癌細(xì)胞中，核仁明顯較大，這是由于核糖核酸RNA轉(zhuǎn)錄時核仁急劇增多所造成的，而這反過來又導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)核糖體大量地增加。核糖體活動的升級意味著細(xì)胞能以非正常的高速率合成蛋白，從而發(fā)生細(xì)胞增殖失控，這是疾病的典型表征。

　　對癌癥患者而言，完全讓所有的核糖體基因出現(xiàn)沉默并非可行的治理方法，因為人要生存，就離不開核糖體。不過，皮卡爾德和合作者的研究表明，小干擾RNA能夠指揮核糖體基因發(fā)生沉默的時間和范圍，這比讓所有核糖體基因沉默或者不讓任何核糖體基因沉默的方法要復(fù)雜得多。