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美发现基因调控可回应“RNA世界”

作者： 来源：科技日报 时间： 2007-05-14 字体： [大中小]

美国生物学家在大肠杆菌上发现了新的基因调控机理，在这种机理的作用下，大肠杆菌在资源不足时会暂停自己的基因调控工作，而当环境改善后，其基因调控功能将会恢复。一种被称为“6SRNA”的特殊分子在这一过程中起到了关键作用，该分子能有效阻断RNA聚合酶与启动子序列结合，阻断蛋白的表达。这表明，建立在DNA与RNA之间、控制RNA聚合酶的基因调控系统，是对“RNA世界”的一种回应。该研究成果发表在近期的《科学》杂志上。

　　近年来，RNA成为分子生物学领域一个非常热门的研究方向。因为科学家发现，RNA在细胞的生命中起着重要作用，而在10年前人们还认为，生命的基础是蛋白质和DNA，RNA只是发挥次要作用。

　　在研究6SRNA的结构时，科研人员发现，该分子的大部分都形成了双螺旋结构，但中间包含了一段单链的RNA凸环结构，这个结构类似基因的启动子上“开放性复合体”结构，这意味着这些RNA分子可能会与启动子竞争性结合RNA聚合酶（RNAP）。

　　进一步实验表明，RNA聚合酶的确接受了存在于6SRNA上的核苷酸片段，阻止RNA聚合酶与启动子序列结合，中断了蛋白的表达。为了从这个故障中解脱出来，RNA聚合酶开始以6SRNA为基合成6SRNA分子，当合成的RNA片段达到20个核甙酸时，这个片段开始与原来的6SRNA相互作用，进而与RNA聚合酶发生分离。分离后的RNA聚合酶恢复了原有的功能，仍然以DNA为基合成RNA，完成遗传信息的转录。

　　研究人员认为，上述现象表明，在RNA上合成短链RNA时，大肠杆菌的RNA聚合酶“回忆”起了自己早先的工作，这是对“RNA世界”的一种回应。那时，在RNA基础上组成的生物，已经开始将DNA作为更可靠的遗传信息存放库来使用。在这个时期，“RNA基因”与“DNA基因”已经展开了控制RNA聚合酶的竞赛，这一竞争的发展过程，则是后来各种基因调控系统的基础。

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