我們基因中編碼的遺傳信息被翻譯成為蛋白，并最終表現(xiàn)為機(jī)體內(nèi)的各種生物學(xué)功能。信使RNA（mRNA）在這一過(guò)程中起到了重要的作用，它是翻譯過(guò)程所用的分子模板。

德國(guó)亥姆霍茲慕尼黑中心(Helmholtz Zentrum München)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）、巴塞羅那基因組研究中心等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們，通過(guò)三維結(jié)構(gòu)分析揭示了調(diào)控蛋白識(shí)別mRNA的分子機(jī)制，相關(guān)論文發(fā)表在九月七日的Nature雜志上。這項(xiàng)研究將有助于人們理解雄性和雌性生物之間的差異性基因調(diào)控。

人類、小鼠和果蠅的基因數(shù)量都在兩萬(wàn)左右，但它們之前存在著巨大的表型差異。可見(jiàn)基因調(diào)控對(duì)生命進(jìn)化起來(lái)了關(guān)鍵性的影響。DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄生成mRNA，隨后mRNA作為模板指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。在這一過(guò)程中，一些蛋白因子能通過(guò)結(jié)合mRNA，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。然而，人們一直不清楚這些調(diào)控蛋白是如何識(shí)別RNA的？

研究人員通過(guò)核磁共振和晶體學(xué)分析，在果蠅模型中研究了調(diào)控蛋白Sxl（Sex-lethal）、Unr（Upstream-of-N-Ras）和mRNA之間形成的復(fù)合體，這一復(fù)合體是劑量補(bǔ)償機(jī)制的關(guān)鍵。

雌性果蠅（XX）擁有兩個(gè)X染色體，而雄性果蠅（XY）只有一個(gè)X染色體。因此，X染色體上的基因需要通過(guò)劑量補(bǔ)償機(jī)制，在兩性之間達(dá)到表達(dá)水平的平衡，這也是果蠅生存的基礎(chǔ)。

基因表達(dá)的范例

研究人員獲得的三維結(jié)構(gòu)向人們展示，不同蛋白通過(guò)相互協(xié)作實(shí)現(xiàn)了高度特異性的mRNA識(shí)別。“mRNA水平上的調(diào)控就是這樣影響基礎(chǔ)細(xì)胞過(guò)程的，我們這項(xiàng)研究是一個(gè)范例，”文章的資深作者Michael Sattler說(shuō)。

盡管單個(gè)調(diào)控蛋白與RNA結(jié)合的親和力并不高，但它們能通過(guò)彼此協(xié)作，特異性地識(shí)別RNA。在此基礎(chǔ)上，只需要少數(shù)調(diào)控性RNA結(jié)合蛋白，就可以對(duì)大量生物學(xué)過(guò)程產(chǎn)生重要影響。

研究指出，上述原則在高等生物中應(yīng)該非常基本和普遍。這一過(guò)程中的突變和調(diào)節(jié)異常與多種疾病有關(guān)。