冷泉港：发现“切开就跑”的基因调节机制

　　

生物通报道：最近，美国冷泉港实验室的研究人员发现了一种新的信使RNA分子——在细胞压力下（如病毒感染），它能从非蛋白质编码状况被转变成蛋白质编码状态。这一发现揭示出了一种“切开就跑”的机制，这种机制可能控制着人类和其他生物体中许多基因的表达。因此，更为深入地了解这个机制将对生物学和生化研究具有广泛的意义。

分子生物学的中心法则认为基因的DNA被转录成信使RNA，接着信使RNA又被翻译成蛋白质。转录和翻译的调节最终决定着特定基因是否被开启以制造蛋白质或者被关闭。一旦开启，就会有大量的mRNA分子从细胞核输送到细胞质中，在那里mRNA被作为模板合成蛋白质。

但是在数年前，冷泉港David Spector博士领导的一个研究组注意到，在标准的生长条件下，一种特殊的mRNA分子在细胞核中无限期地游荡（细胞核斑点）并永远也无法到达细胞质。此后，Spetor的一个研究生发明了一种提纯这种“斑点”的方法。因此使研究人员不但能鉴定出斑点的许多不同的蛋白质成分，而且还能确定出mRNA。

新研究中，冷泉港博士后Kannanganattu Prasanth领导的研究组首次确定出一种特殊的mRNA：由小鼠的编码一种细胞表面受体的mCAT2基因转录而来的一种mRNA。

他们发现mCAT2基因编码两种不同类型的mRNA——标准的蛋白质编码版本和一种一直呆在细胞核中的非典型版本。研究人员从其他研究中得知mCAT2受体与一氧化氮的制造有关，而一氧化氮的生产能被包括伤愈和病毒感染在内的不同压力条件所活化。这些关联告诉研究人员，当细胞处于受压状态下，这种非典型的mRNA可能会从细胞核中被释放出来、输入细胞质并翻译成蛋白质，从而取代制造新mRNA的耗时的过程，并因此能对病毒感染或其他压力作出快速的反应。

为了证实这个观点，研究人员通过使用干扰素处理细胞来模拟病毒感染的影响。结果，他们发现细胞核中非典型的mCAT2 mRNA在干扰素的作用下迅速被劈成两派，并且分子的蛋白质编码部分被迅速送往细胞质并翻译成蛋白质。

这种“切开就跑”的机制是基因调节的一种全新的图解。研究人员推测这种机制调控着一个基因大家族的表达。

美国冷泉港实验室被称为世界生命科学的圣地与分子生物学的摇篮，名列世界上影响最大的十大研究学院榜首；不仅如此，冷泉港实验室依山傍水，风景优美，还是国际生命科学的会议中心与培训基地。冷泉港实验室负责人沃森先生是ＤＮＡ双螺旋结构图的发现者之一，诺贝尔奖得主，同时也是“国际人类基因组计划”的倡导者和实施者。（生物通记者杨淑娟）