康奈尔大学的研究人员通过对酵母的研究发现了一种控制基因的关键机制，酵母是一种生产啤酒和面包所必需的简单有机体。
基因转录是人类细胞读取DNA中编码的遗传信息的复杂过程，以前认为只有当特定的调节因子进入特定的 DNA 序列时才会被激活。根据最近发表在《基因与发展》杂志上的一项研究，康奈尔大学的一组科学家发现，某些基因已经有了它们的转录调节因子和辅助因子，但它们处于潜伏状态。当适当的信号到达时，这些“蓄势待发”的基因会变得高度活跃。
研究人员使用 CRISPR 技术删除酵母转录机制的元件，以全面研究它们在基因调控中的作用。由于酵母和人类使用相同的分子机制来控制其基因，因此酵母是了解人类基因调控的绝佳模型。
“这就像 Jenga 游戏，你从积木塔中取出一块木块，看看整个东西是否会倒塌。这就是我们了解蛋白质机器如何在细胞内工作的方式，”艺术与科学学院大费城分子生物学和遗传学教授 B. Franklin Pugh '83 说。
研究人员根据它们的调控方式确定了两类酵母基因。第一组也是最大的一组提供基本的管家功能，允许细胞生存和生长。这些基因总是在非常低的水平上“开启”，因为转录机制很难找到通往每个基因的路径。
第二类，“诱导型”基因，在附近组装了一整套蛋白质。当被环境信号触发时，这种泰然自若的随行人员为转录机器提供了指导之手。这导致高水平的诱导转录。
“泰然自若的价值在于某些基因，如环境反应基因，可以快速响应不断变化的环境;例如，当酵母遇到并代谢面包糖时，会导致面包面团膨胀，”Pugh 说。进食时，人体细胞也会发生类似的代谢过程。
Pugh 从事基因调控研究已有 30 多年。作为康奈尔大学的一名学生，我们的基因是如何被调控的——这对生物学如此重要却又如此未知——让他着迷，他一生都在努力理解它。
“通过这篇论文，我们终于找到了核心问题，即这些感知环境的基因特异性转录因子如何招募核心转录机制，”他说。“我们无法完全回答本文中的问题，但我们对这个过程的运作方式有了深入的了解。”
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