你的DNA里藏着一个“隐藏开关”,决定哪些基因会被关闭
作者: aeks | 发布时间: 2026-04-10 18:05 | 更新时间: 2026-04-10 18:05
学科分类: 生物工程
过去人们认为,编码同一氨基酸的不同密码子(即“同义密码子”)在细胞中作用完全相同。但越来越多的研究表明,事实并非如此:有些密码子能让信使RNA(mRNA)更稳定、更易被核糖体读取和翻译成蛋白质,因此被称为“最优密码子”;而另一些则导致翻译效率降低、mRNA更容易被分解,被称为“非最优密码子”。长期以来,科学家不清楚人类细胞究竟如何识别并处理这些低效的遗传指令。
为解开这一谜题,京都大学与理化学研究所(RIKEN)的团队(由武内修、伊藤拓和吉永正典领导)开展了一系列研究。他们首先利用全基因组CRISPR筛选,寻找影响密码子依赖性基因表达的关键因子,结果锁定了一种名为DHX29的RNA结合蛋白。后续RNA测序显示:当细胞缺乏DHX29时,含非最优密码子的mRNA反而大量积累——说明DHX29通常会抑制这类mRNA。
借助冷冻电镜技术,研究人员观察到DHX29能直接结合负责蛋白质合成的80S核糖体;进一步的核糖体图谱分析证实,DHX29更倾向于附着在正在读取非最优密码子的核糖体上。蛋白质组学研究还发现,DHX29会招募GIGYF2•4EHP蛋白复合物,该复合物能特异性地抑制含非最优密码子的mRNA,从而减少低效基因指令的产物生成。
这项工作首次在分子层面建立了“同义密码子选择”与“人类细胞基因表达调控”之间的直接联系。它揭示了一种全新的基因调控机制:密码子本身不仅是遗传信息的载体,还自带调控信号。这种由DHX29驱动的“质量监控”机制,可能深刻影响细胞分化、稳态维持乃至癌症发生等重要生物学过程。未来,研究团队将进一步探索DHX29在健康与疾病状态下的具体作用。