重写遗传学规则:研究表明基因边界是动态的,而不是固定的

分子生物学家长期以来一直相信,基因的起始启动了转录过程,即一段 DNA 被复制到 RNA 中的过程,然后 RNA 帮助制造细胞发挥功能所需的蛋白质。

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转录延伸率驱动 mRNA 起始和终止的位置协调。图片来源:《科学》(2025)。 DOI:10.1126/science.ado8279
科学

分子生物学家长期以来一直相信,基因的起始启动了转录过程,即一段 DNA 被复制到 RNA 中的过程,然后 RNA 帮助制造细胞发挥功能所需的蛋白质。

但波士顿大学和马萨诸塞大学 T.H. 的研究人员在《科学》杂志上发表了一项新研究。陈医学院挑战了这种理解,揭示了基因的起点和终点不是固定点,而是一起移动——重塑细胞构建蛋白质和通过进化适应的方式。

“这项工作重写了教科书的观点:基因的开始不仅仅启动转录,它还有助于决定它在哪里停止以及最终产生什么蛋白质,”生物学助理教授、计算与数据科学系研究员、该研究的主要作者之一 Ana Fiszbein 说。

“多年来,我们一直认为基因的‘起点’仅决定转录的开始位置。现在我们证明,起点也有助于设定终点线——基因起点控制基因终点。”

这一发现为针对癌症和神经系统疾病以及发育迟缓和衰老提供了一种有前景的新策略。当基因转录被破坏或失调时,蛋白质的产生可能会变得异常,可能导致肿瘤生长。

基因转录 肿瘤生长

了解基因的起点和终点是相连的,可以让医生重新定向基因表达——恢复健康的蛋白质变异并抑制有害的蛋白质变异,而不改变潜在的 DNA 序列。

基因表达

“错误的起始或结束位置并不是一个小错误,它可以翻转蛋白质的结构域结构并改变其功能。在癌症中,这种翻转可能意味着将肿瘤抑制基因转变为癌基因,”Fiszbein 解释道。

肿瘤抑制因子 突变基因 分子机制