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聪明的基因:基因能对信号中的编码信息做出回应,也能将其过滤

前瞻网    2021-09-02 11:43

 

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北卡罗莱纳州立大学的一项新研究表明,基因能够识别光信号中的编码信息并作出反应,同时也能完全过滤掉一些信息。这项研究展示了单一机制如何在相同基因中触发不同行为,这项研究也在生物技术领域得到了应用。

“我们的基本想法是,你可以在基因接收的信号动态中编辑信息,”北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程助理教授Albert Keung说,“所以,与其纠结信号是否存在,不如关注信号的呈现方式。”

一组实验中,研究人员发现,所有三种光的模式变量——光强度、光脉冲频率以及每个脉冲持续的时间——都可以影响基因活动,其中他们发现,控制光脉冲的频率可以最精确地控制基因活动。

在另一组实验中,研究人员发现基因也能够过滤掉一些信号。研究人员知道一种蛋白质确保基因只对一组特定的信号作出反应,但研究人员不知道这种蛋白质是如何做到这一点的。

“这项工作的另一个贡献是,我们已经确定,通过蛋白质的连接,我们可以通过基因的启动子区域交流约1.71比特的信息,”Lee说,“在实践中,这意味着没有复杂蛋白质连接网络的基因能够区分3种以上的信号而不出错。之前的工作将基线设置为1.55位,所以这项研究加深了我们的了解。”

研究人员说,这项工作对未来推进对细胞行为和基因表达的理解有重要意义。从近期来看,这项工作在制药和生物技术领域都有实际应用。

这篇题为'Mapping the Dynamic Transfer Functions of Eukaryotic Gene Regulation'的论文将于8月31日发表在《细胞系统》上。

前瞻经济学人APP资讯组

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