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自從人類基因組測序的完成，有一個問題已經(jīng)長時間阻礙了基因調(diào)控（gene control）的科學(xué)研究，即人類是如何復(fù)雜于酵母這類低等生物的，這是否與我們基因組中的一些基因調(diào)控蛋白有關(guān)呢？
約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員通過檢測整個基因組中蛋白-DNA互作，發(fā)現(xiàn)有300多個蛋白能夠調(diào)控基因，這項新發(fā)現(xiàn)說明，先前所有已知的蛋白在細(xì)胞中還承擔(dān)著其他的角色。這項研究結(jié)果發(fā)布在10月30日的Cell上，為人類復(fù)雜于酵母提供了部分解釋。
Heng Zhu博士介紹說，轉(zhuǎn)錄因子能夠以序列特異性的方式綁定到DNA上。但是這只是我們表面上能夠觀察到的，其實(shí)我們發(fā)現(xiàn)還有一些蛋白能夠潛在作為二線轉(zhuǎn)錄因子。
研究小組猜測，可能有更多基因組編碼的蛋白同樣能夠在二線調(diào)控基因，所以研究人員認(rèn)為，相對簡單的生物，比如植物，它們似乎比人類有更多的轉(zhuǎn)錄因子。
此外，可能我們的大部分基因進(jìn)行著雙重，三重或四重的運(yùn)作，Zhu介紹說，這可能是人類中存在的一個普遍現(xiàn)象，或許也是人類復(fù)雜于其他生物而并沒有明顯多的基因的原因。
研究小組開始著手確定哪些基因組編碼的蛋白能綁定到哪些特定的DNA序列上。他們檢測了人類基因子上1,400到1,700個能夠綁定到DNA上并能打開或關(guān)閉基因的轉(zhuǎn)錄因子，此外還包括一些其他類型的蛋白，如維持染色體結(jié)構(gòu)并能綁定到結(jié)構(gòu)特異的RNA上的蛋白，在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息但不會直接和DNA接觸的蛋白。在蛋白質(zhì)芯片上，總共收集了將近4,200種人類的蛋白。
為了識別芯片上能夠直接綁定DNA的蛋白，研究小組查閱了之前的科學(xué)文獻(xiàn)，并記錄了460段不同的短序列DNA，這些序列是已知的或被預(yù)測能夠連接蛋白的。研究人員將每一段DNA序列與蛋白質(zhì)芯片進(jìn)行測試。除了發(fā)現(xiàn)許多轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)-DNA互作和一些先前證實(shí)的互作外，還發(fā)現(xiàn)了367種新的非傳統(tǒng)DNA綁定蛋白。
研究人員介紹說，這項發(fā)現(xiàn)幾乎將蛋白-DNA互作的數(shù)量增加了1倍，但是他們只是考察了所有人類蛋白中的1/5，可能還有數(shù)百甚至數(shù)千的更多像這類非傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄因子存在，而這還是未知的。其中一個非傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄因子是MAP激酶1，也就是ERK2。這是一種已經(jīng)被深入研究過的蛋白，能夠控制細(xì)胞生長和發(fā)育
