科学家们对基因调控的运作有了新的认识

一组科学家发现蛋白质信号传导的复杂性比以前所理解的更为复杂，从而揭示了遗传生产的本质。Christine Vogel是纽约大学生物系的助理教授，也是该研究的资深作者之一，他解释说“为了制造蛋白质，我们需要从DNA中编码的基因制造信使RNA分子，然后在第二个过程，从这些RNA分子中制造蛋白质。这两个过程都是高度调节和耦合的。“这种耦合类似于移动自动扶梯和同时在其上行走的人之间的耦合。

这项研究发表在“ 分子系统生物学 ”(Molecular Systems Biology)杂志上，它详细研究了两种耦合过程如何在细胞响应外界刺激时发生变化。“直到最近，研究这些系统一直非常困难，研究人员认为自动扶梯的运动在细胞反应中最为重要，”Vogel解释说。“我们现在表明情况不一定如此，在某些情况下，这个人的行走决定了整体结果。”

在生物学中，这意味着制造RNA和蛋白质的两个过程都发挥着重要作用，但具有不同的模式。在他们的研究中，包括新加坡国立大学和柏林Max-Delbruck中心研究人员在内的科学家们仔细研究了这两个过程如何随着时间的推移而确切反应。

他们的结果显示DNA和mRNA在其信号传导性质方面存在显着差异。值得注意的是，从DNA制作RNA的过程是脉冲式的 - 在研究期间的短暂信息传递，在测量结束时恢复到正常水平。相比之下，从RNA制作蛋白质的过程类似于开/关开关：一旦开始，水平保持恒定一致的时期，然后恢复到长时间的休眠期。

虽然这些细胞行为差异的原因仍然未知，但研究人员认为答案可能在于这两项任务的性质。

“细胞制造蛋白质的成本非常高，但是从DNA中制作RNA信息是一种相对低能耗且简单的过程，因此我们在这个阶段看到频繁或脉动信号是有意义的，”Vogel说。“相比之下，创造蛋白质是一项复杂的任务，需要大量的时间和精力。这可能就是为什么，一旦你决定停止生产蛋白质，你就不会轻易地把它转回去 - 反过来。 “