人類細胞中神秘的基因樣分子過多的原因最終變得清晰起來,但在此過程中,基因的概念變得更加模糊。
研究人員知道,酵母、果蠅和人類等物種的細胞產生的 RNA 分子(從 DNA 複製而來)遠遠超出它們似乎需要的數量。現在,一個團隊已經確定了三種新的 RNA 類別,以及隨著這些奇怪的 RNA 分子變短,基因變得更加活躍的證據。
由於新發現的 RNA 分子誕生於一個基因,但可能會影響另一個遙遠的基因,“基因的整個概念真的在這裡受到了討論,”該研究的負責人,位於加利福尼亞州聖克拉拉的基因組技術公司 Affymetrix 的基因組研究員 Thomas Gingeras 說。
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細胞透過將基因複製到 RNA 分子中來製造蛋白質,RNA 分子充當構建蛋白質的模板。該團隊想弄清楚為什麼細胞會從基因組中不編碼蛋白質的區域產生如此多的 RNA。其中一些 RNA 由干擾基因產生的短片段組成,但其餘的則更加神秘。
為了確定這種過量 RNA 的功能和去向,Gingeras 及其同事在人類細胞的細胞核或細胞質中尋找相對較長的 RNA 分子,並在細胞中的任何地方尋找較短的 RNA 分子。
他們鑑定出一組長的 RNA 分子,他們將其命名為 PALRs(啟動子相關長 RNA),以及一組短的 RNA 分子 (PASRs)。每個分子都與基因的前端重疊,這些重疊發生在幾乎一半的蛋白質編碼基因上。
長 RNA 分子和短 RNA 分子也相互重疊,這意味著較短的分子可能是較長分子的片段,研究人員在今天《科學》雜誌線上發表的一篇論文中報告說。
此外,他們發現,一個基因越活躍,它擁有的 PASR 就越多。他們鑑定的第三類 RNA 也是如此,其分子像 PASR 一樣短,但與基因的後端重疊。
Gingeras 說,這表明,長的 RNA 分子是從基因前端附近複製而來的,它們會干擾基因的產生,直到它們被縮小成更小的片段。他說,鄰近的基因可能會影響這一過程,因此“你現在開始模糊基因開始和結束的邊界。”
基因的邊界已經很模糊了,但 Gingeras 說,如果新概念是真的,“它表明蛋白質編碼基因的結構更加優雅和複雜。”