所謂非基因物質(zhì)是指，參與了基因表達調(diào)控，但不屬于基因DNA的那部分成分，比如RNA，比如協(xié)同染色體活性的特殊調(diào)節(jié)因子等等。近年來這一方面研究由于關(guān)聯(lián)到疾病的發(fā)生，因此迅速吸引了不少科學家的眼球。來自哈佛麻省理工的Broad研究院Aviv Regev研究組在這方面陸續(xù)取得了一些重要成果，今年接連在Nature，Cell，Science等雜志上發(fā)表文章，闡述了RNA時空調(diào)控，以及染色體修飾等方面的新作用。

Aviv Regev博士是生物信息學研究領(lǐng)域的新銳人物，在哈佛完成了幾年的學習后就轉(zhuǎn)入了Broad研究院，并入選了霍德華休斯醫(yī)學院，去年還獲得了國際計算協(xié)會的大獎之一——青年創(chuàng)新獎，她的主要研究貢獻在于創(chuàng)造性的開發(fā)出了抽象代數(shù)記算計語言來整合復(fù)雜多樣的生物數(shù)據(jù)，如分子機理，信號傳導途徑和代謝合成路徑，從而使我們能夠用計算機更好的處理復(fù)雜多樣和連鎖的生物數(shù)據(jù)。

首先在RNA因素研究方面，3月這一研究組發(fā)表了綜述文章，介紹了基因表達過程中一些時空動力學調(diào)控的模型，他們主要概括了目前對于真核生物和原核生物中，基因表達時空動力學研究，以及其中的分子機制的了解情況。作者總結(jié)了典型的幾種時空模型，比如應(yīng)答短暫環(huán)境刺激的impulse、single-pulse模型，應(yīng)答發(fā)育因素的sustained /state-transitioning模型，以及振蕩模型。

之后研究組在Nature Biotechnology雜志上提出了一種新方法，通過檢測mRNA生成和降解的數(shù)量就可以對RNA生命周期的不同階段進行解釋。

RNA水平是動態(tài)的——在對某些刺激做出反應(yīng)時，它們總是會發(fā)生變化。在這個研究中，研究人員就選擇參與人體免疫反應(yīng)的樹突狀細胞作為模型。他們將這些細胞暴露在類似于一個病原體的刺激物中，然后觀察暴露前和暴露后的RNA水平的改變。這種新方法有助于觀察一個特定的細胞類型以及所有基因的表達變化。這個方法的廣泛適用性以及特異性有助于全面觀察RNA隨著時間是如何變化的。

除此之外，近期這一研究組還在Cell上發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)了關(guān)于影響基因功能的機制的新線索——研究小組發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)調(diào)節(jié)蛋白的特異性組合控制比較重要的染色質(zhì)活性，比如組蛋白修飾。組蛋白是組成染色質(zhì)的非基因物質(zhì)的一部分。通過修飾這些蛋白，染色質(zhì)影響內(nèi)在的DNA遺傳密碼如何翻譯。

這一研究設(shè)計了一種新技術(shù)：ChIP-string，將一種研究染色質(zhì)的標準方法，染色質(zhì)免疫沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)和Nanostring公司 nCounter分析系統(tǒng) (Nanostring nCounter Analysis System) 平臺結(jié)合在一起用于研究基因表達，研究小組開發(fā)出一種篩選方法在兩種不同細胞類型中研究染色質(zhì)調(diào)節(jié)物。這種方法有助于科學家以一種非常強有力和有組織的方式了解到在兩種人細胞類型---一種癌細胞系和胚胎干細胞中30種染色質(zhì)調(diào)節(jié)物是如何工作的。通過這種方式，研究人員了解到很多關(guān)于它們的組裝和它們彼此間關(guān)聯(lián)方式的信息。