《科學》：DNA繞個圈轉錄轉向

　　在玩具賽車軌道游戲里，出老千的玩家會扳動開關，讓他們對手的車輛進入一個循環軌道，從而贏取比賽。細胞也會這一招――改變“軌道”布局，影響細胞功能，來自歐洲分子生物學實驗室(EMBL)和牛津大學的科學家們發現通過形成或撤銷基因環結構(gene loops)，細胞能調控轉錄機器，控制它是沿著遺傳物質的一個方向還是兩個方向前進。

　　“我們發現基因環可以將雙向啟動子變成單向系統，”領導這項研究的Lars Steinmetz說。

　　三年前，Steinmetz實驗室發現當轉錄機器定位在大部分基因啟動子(標記轉錄開始位置的序列)上的時候，它不僅會沿著基因的方向移動，而且也會朝著相反的方向，DNA的另外一條“路”移動。而當時令他們感到有點驚訝的是，這種現象并不是無處不在的，一些基因似乎其啟動子只能朝著一個方向。

　　同一期間，英國牛津大學的Nicholas Proudfoot研究組則發現基因能彎曲成一個環，從而當轉錄機器到達基因末端的時候，就能回到開始的地方，重新轉錄，就像是一個被困的玩具車。 Proudfoot研究組的研究人員還發現，一個特定蛋白的失活就會導致這些基因環無法形成。

　　轉錄機器是指具有RNA聚合酶活性，并能將模板基因序列轉錄為互補RNA鏈的連續動態轉換的轉錄復合體。其主要成分包括RNA聚合酶等，2006年美國科學家Roger D.Kornberg就因此獲得了諾貝爾化學獎。

　　在最新這項研究中，Steinmetz, Proudfoot和其他同事分析了酵母細胞的整個基因組，發現帶有單向啟動子的基因無法形成環，這些啟動子起始的轉錄過程就會變成雙向，這種轉錄似乎不會被困在一個循環中，更多的是自由的向相反的方向移動，因此就會影響到其它基因。這樣細胞通過形成或撤消基因環，不僅可以調控循環基因本身，而且還可以調整整個基因組中調控的分布。

　　目前研究人員正在嘗試探索這些環如何形成，以及何時形成的，比如說如何對一個細胞環境變化作出應對，解環會如何影響基因中短DNA序列的轉錄。 Steinmetz還有一個希望解答的問題：一個啟動子激活兩個基因的情況下會發生什么? “它們是在一個循環里嗎?會發生什么變化呢?”。