換位子就換腦袋 轉錄因子位置影響基因活性洪嘉宏 (2024-08-29 11:48:37)

美國聖地牙哥加州大學與華盛頓州立大學雙方合作研究，其團隊在《Nature》期刊上發表一篇論文，揭示人類細胞中用於幫助DNA上的基因轉錄為RNA的「轉錄因子」與基因間的相對位置。

記者／劉閔

近日，美國聖地牙哥加州大學與華盛頓州立大學雙方合作研究，其團隊在《Nature》期刊上發表一篇論文，揭示人類細胞中用於幫助DNA上的基因轉錄為RNA的「轉錄因子」（transcription factor）與基因間的相對位置，將會決定該轉錄因子對基因轉錄產生活化或抑制作用。而這項發現，將可解釋生物如何調節複雜基因轉錄，尤其是針對一串編碼中多個基因、以及序列相互重疊的DNA。

轉錄因子遠比所知複雜

在現行的眾多教科書中，轉錄因子通常被認為是基因啟動的活化劑或抑制劑，不過科學家已經開始陸續發現，大多數的「活化型」轉錄因子同時也具有抑制的作用。研究人員表示，正常情況若除去活化劑，理論上被活化的基因轉錄就應停止，然而實則不然，這些轉錄僅約有50%至60%會停止，因此轉錄因子的作用遠比過去所知的還要更複雜。

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起始位子決定該基因的活性

而團隊再進一步研究後得知，不同轉錄因子所在位置的間距、以及其展開基因轉錄的起始位子，將會決定該基因的活性。例如當轉錄因子位於基因轉錄起始位點的上游或序列之前時，可能會活化基因表現，反之便會抑制其活性。在透過分析轉錄因子結合位點與轉錄起始位點，可以確定了幾項具有高度優先定位的基因位點，即轉錄因子會偏好優先聚集在這些位點展開轉錄。

研究人員認為，這種蛋白質間的相對距離，或說是其「環境」因素，來決定轉錄因子會扮演活化劑或抑制劑的角色。尤其要能在同時編碼了多個基因、且基因間相互重疊的情況下，適當轉錄出個別的RNA並能調節不同的量，都需仰賴這些複雜的轉錄調節過程。而這項發現，將有助於研究DNA序列的多態性（polymorphisms），以及如何導致轉錄變異和其相關疾病。

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