JBC：研究人类独有的TBC1D3基因

美国科学家最近研究了人科独有基因TBC1D3基因的细胞功能。他们证实该基因与癌症的关系。TBC1D3蛋白能够让细胞生长因子保持活跃，以及激活RAS（人类癌症中第三大活跃的蛋白质）。研究人类独有的基因，不仅帮助理解人类与其他动物的差异，而且也能够帮助治疗癌症和疟疾等疾病。

　　生物通报道：人类的DNA中大约有2万3千个基因。现在科学家发现，这些基因中大约有50到100个是其它物种中所没有的。将这种比较延伸到人科灵长目动物的话，则会有数百个独特的基因。

这些独有的基因极有可能让人类与其它动物有如此大的区别，但人们对它们所起的作用了解得极少。现在，华盛顿大学医学院的科学家详细研究了人科独有基因TBC1D3基因的细胞功能。他们证实该基因与癌症的关系。TBC1D3蛋白能够让细胞生长因子保持活跃，以及激活RAS（人类癌症中第三大活跃的蛋白质）。

资深作者Philip D. Stahl说，我觉得非常吃惊的是，为何人类独有的基因受到的关注是如此之少。此外，像疟疾虫等特定病原在它们的感染周期含有人类特有的组分。人类独有的基因给我们提供独特的视角，来了解这些寄生虫如何利用了我们，并有可能找出反击的新方法。

研究结果发表在《生物化学杂志》上。

科学家在研究一个基因的功能是，通常都是在实验动物中删除或失活一个该基因，然后观察缺失之后动物发生了什么变化。Stahl提醒，对于人类独有的基因来说这是不可能的。研究人员不得不采用其它的办法来研究，包括在人类细胞系中改变基因功能，或者将这些基因转到动物身上观察有什么效果。

TBC1D3最早是由其它科学家鉴定的，认为它是导致乳癌发生的一个因子。在它被发现的时候，研究人员发现该蛋白参与细胞内吞作用。

在Stahl的实验室，内吞作用起到非常重要的作用。他的团队研究了生长因子受体是如何被关闭和打开的。生长因子受体蛋白对正常细胞和癌细胞的生长都是非常重要的。生长因子受体蛋白存在于细胞表面，当它们结合到生长因子蛋白后就会激活。为了让受体失活，细胞通过内吞作用将生长因子-受体蛋白复合物吞入细胞内，然后再经过一系列的生理反应，最后才将生长因子受体降解。

Stahl和他的同事在2006年发现TBC1D3基因仅仅在人科动物中发现，这引起了他们的好奇。在进化的过程中，自然地倾向于将最重要的代谢组分保留下来。如果这些基因非常突然地发生突变，那么该生物很可能是病态的，无法存活足够长的时间以让突变在后代中保存下去。因此在进化时，当一个物种进化变成另一个物种时，绝大部分这些基因会保持不变。

因此，如果以汽车来比较基因组的话，那么人类独有的基因很有可能为汽车添加 了新的轮子。但它们也可能会导致“刹车”系统失灵。这种“刹车”是调节性功能，控制着其它物种数千年前建立的基础生理过程。

Stahl的研究发现，TBC1D3正是属于这种情况。人类DNA有8个TBC1D3C基因的拷贝或同源物。他的实验室证实，当他们紧挨能够该基因转移到小鼠细胞中时，发现它具有相同的效果。

更进一步研究发现，TBC1D3C同源物的蛋白产物延迟了将生长因子受体被打上降解标记的过程，延长它们信号活跃的激活时间。他也发现，TBC1D3蛋白能够帮助激活RAS，这个蛋白的基因在人类癌症中非常常见。

Stahl和他的同事计划进一步研究，TBC1D3的其它同源物是否还有其它的功能。他也想研究更多人类独有的基因的功能。

Stahl说，我们会用“逐个器官”的方法研究，看看是否有基因是器官特异的，例如在人类所特有的脂肪中。我们也打算结晶这些蛋白，以了解他们会与什么相互作用的详细信息。

研究人员推测，一些人类疾病就是由于这些基因的突变或缺失。这些缺失或突变的效果，能够为理解人类独有基因提供重要线索。

Stahl说，对于进化生物学家来说，这也是非常有趣的，他们可以尝试找出这些人类独有的基因从何而来。在早期的物质中，构成这些基因的遗传物质可能早就有了，但是没有激活。（生物通，揭鹰）