在二月份的《基因與發育》期刊中,加州大學聖地牙哥分校的生物學家聲稱解開了人類基因轉錄的 DNA 序列,幫助人們進一步了解基因的啟動過程。

人體每個微小的細胞中都含有約六英尺長的 DNA,其中四種鹼基 A、T、G、C 構成特定的序列,指示細胞產生所需的蛋白質。

「在這六英尺的 DNA 之中,我們能找到上萬個人類基因,控制激素及酵素產生。」加州大學的門永教授(Kadonaga)解釋。

「細胞必需控制好這些基因的每一個活動,因為如果細胞無法正確地控制基因,便會導致細胞死亡,或者形成癌細胞。」

基因的「開關密碼」

細胞怎樣知道如何控制及表現哪些基因呢?這就是「開關序列」的作用,能讓細胞開啟它所需的基因。

1980 年,法國科學家 Pierre Chambon 首次發現控制人體基因表現的「開關序列」,稱之為「人類起始子」(human Initiator)。1989 年,MIT 的兩位生物學家,Stephen Smale 和 David Baltimore 進一步闡述了「人類起始子」在激活基因表現上的作用。到了 90 年代,他們提出了的大致序列。

此後,其他科學家陸續提出多種不同的「人類起始子」序列,但都沒有在基因的起始位點找到相對應的序列。因此,科學家一直未能成功確定「人類起始子」的正確序列 。

新技術確定真正序列

但最近,加州大學聖地牙哥分校的門永教授及其團隊,利用最新的基因組技術和電腦科技,成功解開了「人類起始子」的準確序列。該序列存在於過半的人體基因序列中,位於基因的起始位置,足見對人體基因表現的重要性。

門永教授評價,人體細胞中有很多控制基因表現的序列,其中在起始位點最常見的就是「人類起始子」。確定了它的準確序列,就可以進一步探索基因表現的調控機制。以後,還可能利用它繼續尋找其他調控序列,全面了解人類基因表現的「啟動」及「終止」過程。

 

參考資料:

  1. Ngoc, L. V. et al., (2017). The human initiator is a distinct and abundant element that is precisely positioned in focused core promoters. Genes & Development, 31(1), 6-11.
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