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

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。

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