《PLoS生物学》2008年6卷2期 |
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真菌中组合式基因调节机制的进化 |
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通常认为,基因调节网络具有高度的可塑性,并且越来越多的证据表明,在地球物种多样性的进化中,基因表达的调节(表达时间和空间)发挥了重要作用。研究人员揭示了酵母在数百万年生活中,巨大而复杂的组合式转录调控网络一直在发生进化。
组合式调控(combinatorial regulation)广泛存在于真核生物中,正是这种调控方式使在基因表达控制中多信号的特异传送和整合功能得以实现。加州大学的研究人员主要研究了一种广泛存在于S. cerevisiae中的组合式调控因子——Mcm1。Mcm1有5种协同因子,与约4%的S. cerevisiae的基因发生关系,可以参与大量的细胞学生理过程的组合式调控。在这些过程中,研究人员发现了众多的调节网络被更改的证据(不同种类的比较),比如高频率的出现导致Mcm1功能获得或丧失的结合位点,出现Mcm1新的协同作用因子或者Mcm1与原来的协同因子失去联系。
从Mcm1的例子可以看出,每个蛋白上每个与核酸或其他蛋白结合位点的出现或丧失,都将为物种变异提供丰富的材料。研究人员认为,大量的蛋白-蛋白以及蛋白-核酸相互作用决定了在组合式调节网络中细胞特异的转录行为,各种蛋白和核酸之间复杂而多样的联系可允许生物产生数量可观的补偿性突变株,这将同时有助于适应性和中性进化。
原文链接:http://biology.plosjournals.org/perlserv/?request=get-document&doi=10.1371%2Fjournal.pbio.0060038(杜亮/编译)