生物信息学揭示新的“基因调节系统”

　　

生物通报道：通过比较140个已经完成测序的细菌基因组，研究人员发现了一个调节对细菌复制至关重要的基因的系统。这些发现将公布在7月的Trend in Genetics上，而且Gelfand在2005年6月24日的HHMI国际研究学者年会上公布研究成果。

霍华德休斯医学院在莫斯科的国际访问学者Mikhail Gelfand和他的博士后Dmitry Rodionov利用比较基因组学方法在细菌中确定出了一种新的转录因子系统，这个系统能抑制与DNA复制有关的基因的表达。

他们浏览了细菌的几个类群的基因序列和蛋白质组，不但确定出了一个高保守性的信号序列，而且发现了与之相连的调节性转录因子、这种信号的抑制本质和其他受这个系统调节的基因。

通过单独使用生物信息学方法，研究人员对这个系统给出的非常详细的描述。Gelfand和Rodionov利用一种叫做phylogenetic footprinting的技术来看一组编码核苷酸还原酶（ribonucleotide reductase）的基因的DNA序列上游。这些酶将RNA的核苷酸转变成用于构建DNA的脱氧核苷酸。这种转变对在分裂前复制细菌的整个基因组非常重要。

研究人员发现了一个出现在许多核苷酸还原酶(Nrd)基因上游的保守性回文序列。由于这些信号在多种细菌中发现，因此研究人员推测它可能代表了一种通用的调节性机制。研究组观察到这些信号往往与启动子信号重叠。而且促进转录的分子能识别并与这个序列结合。

接着，研究人员确定出了与NrdR-box结合的转录因子蛋白。他们搜索了63种细菌的蛋白质组，并寻找与NrdR-box的“存在－缺失”模式严格一致的蛋白质。他们发现只有一个蛋白质束能符合这种模式，并且它代表了一个具有转录因子特征的蛋白质家族（记者杨淑娟）。