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通過影響蛋白質(zhì)序列的變化，調(diào)控區(qū)的改變對于有機(jī)體的進(jìn)化起到了重要作用。有關(guān)酵母的發(fā)現(xiàn)如今表明，啟動區(qū)變異的銜接重復(fù)（TR）序列是之前未被發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄水平差異的原因。這一機(jī)制可能對基因表達(dá)的進(jìn)化作出了實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。
盡管許多TR都發(fā)生在基因間，但它們同時亦存在于編碼和調(diào)控區(qū)。美國馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學(xué)的Marcelo D. Vinces和同事發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過測序的釀酒酵母菌株中有25%的啟動區(qū)包含有1個或者多個TR，并且許多啟動區(qū)的TR在不同的釀酒酵母菌株之間擁有不同數(shù)量的重復(fù)單元。他們估計，與非重復(fù)序列中的插入—刪除和點(diǎn)突變相比，TR發(fā)生變異的頻率要高出40倍。
那么發(fā)生在TR中的變異會影響基因表達(dá)嗎？研究人員發(fā)現(xiàn)，與啟動區(qū)缺乏TR的基因相比，啟動區(qū)包含TR的直向同源基因在轉(zhuǎn)錄活性上表現(xiàn)出了更高的趨異。此外，在表達(dá)下降后，利用改造基因構(gòu)造從而增加啟動區(qū)TR的重復(fù)單元數(shù)量的實(shí)驗(yàn)增加了一個分離點(diǎn)的基因表達(dá)。對于SDT1基因——能夠賦予核苷類似物以抗性——而言，變化啟動區(qū)中的重復(fù)單元數(shù)量具有功能性結(jié)果，即把TR長度的差異與細(xì)胞的生長能力差異聯(lián)系起來。
研究人員同時提供了有力的證據(jù)，表明啟動區(qū)TR可變性在進(jìn)化能力中扮演了一個角色。使用兩個選擇標(biāo)記中的一個標(biāo)記被置于包含TR的啟動區(qū)的下游的菌株，他們在為了增加標(biāo)記表達(dá)的幾輪選擇后便觀察到TR長度的變化。對這兩種標(biāo)記而言，具有13個重復(fù)單元的TR更受到偏愛——符合大多數(shù)高度表達(dá)的基因工程結(jié)構(gòu)。當(dāng)相同菌株在沒有選擇的情況下生長時，在TR長度上僅看到了更少的變化，同時那些發(fā)生的變化則表現(xiàn)出了一個有關(guān)長度的更廣泛的分布狀態(tài)。此外，利用一種類似的、不重復(fù)的序列替代TR排除了伴隨增加的表達(dá)所出現(xiàn)的突變。
TR長度的可變性如何影響轉(zhuǎn)錄呢？在研究人員鑒定的1455種包含TR的啟動區(qū)中，113種包含關(guān)于轉(zhuǎn)錄因子的已知捆綁位點(diǎn)。研究人員強(qiáng)調(diào)了一種情況，即對于轉(zhuǎn)錄因子的捆綁位點(diǎn)的數(shù)量被TR的長度所改變，因此可能對轉(zhuǎn)錄水平產(chǎn)生影響。然而，一個可供選擇的解釋是需要那些沒有包含轉(zhuǎn)錄因子捆綁位點(diǎn)的TR。大多數(shù)啟動區(qū)TR位于起始密碼子上游的200 bp，符合沒有核小體的啟動區(qū)區(qū)域——這一觀測結(jié)果促使研究人員推斷，TR影響了核小體的位置。作為對此的支持，刪除SDT1的TR導(dǎo)致在這一區(qū)域核小體捆綁的增加，同時影響下游核小體的位置。研究人員在最近出版的美國《科學(xué)》雜志上報告了這一研究成果。
由于它們發(fā)生得很頻繁，并且具有很高的突變速度，包含TR的啟動區(qū)具有為基因表達(dá)的進(jìn)化能力充分作貢獻(xiàn)的潛力。Vinces和同事提出，這種進(jìn)化的模式或許發(fā)生在更高級的真核細(xì)胞中，并且特別適用于那些與環(huán)境響應(yīng)有關(guān)的基因
