來自瑞典烏普薩拉大學(xué)的一個研究小組成功地闡明了快速調(diào)控基因活性的轉(zhuǎn)錄因子在成千上萬的可能結(jié)合位點中找到染色體上準確位置的機制。這一研究也驗證了一項關(guān)于此過程的超過30年的理論。相關(guān)論文發(fā)布在6月22日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

細胞中某種蛋白質(zhì)的合成以染色體上對應(yīng)的基因作為開始。這一合成很大程度上受到其他的稱之為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)調(diào)控，轉(zhuǎn)錄因子通過結(jié)合到接近相關(guān)基因的DNA上來促進或是阻斷合成。

這些恒溫器樣的調(diào)控系統(tǒng)使得細胞在特定時間不需要某些蛋白時關(guān)閉它們的合成。當(dāng)細胞環(huán)境發(fā)生改變要求獲得新功能時蛋白質(zhì)的合成也能被迅速地開啟。因為這種調(diào)控具有快速的響應(yīng)時間，結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子必須能夠在特定信號中從DNA中釋放出去，也能快速找到它們的回路。在大腸桿菌中這涉及在染色體的近五百萬個不正確位點間尋找一段獨特DNA序列的位置。

在這篇文章中，研究人員開發(fā)了一種單分子分析技術(shù)，利用這一技術(shù)探究了活細菌中的滑動過程。研究人員證實乳糖抑制子（lac repressor）在染色體DNA上每次滑行45 ± 10個堿基對，這種滑行可通過抑制子附近的其他DNA結(jié)合蛋白阻斷。此外，在結(jié)合前抑制子會頻繁地（>90%）數(shù)次滑過它的天然lacO1操縱基因。這表明在非特異性序列上的快速搜索和特異序列的快速結(jié)合之間存在交替。

烏普薩拉大學(xué)研究人員Johan Elf說：“我們研究了轉(zhuǎn)錄因子在染色體上尋找它們的特異位點以及它們快速完成這一過程的機制。研究結(jié)果表明轉(zhuǎn)錄因子通過沿著DNA細絲滑動一次掃描40個DNA堿基對，然后在測試下一段新的染色體區(qū)域?！?/SPAN>

早在30多年前烏普薩拉大學(xué)研究人員Otto Berg提出了關(guān)于如何尋找正確基因的理論?，F(xiàn)在Johan Elf的研究小組采用了一種新開發(fā)的可以敏感地觀測活細胞中的單個蛋白質(zhì)分子的顯微鏡證實了Otto Berg的理論預(yù)測是正確的。

細胞和分子生物學(xué)系的博士研究生Petter Hammar說新研究結(jié)果表明從前只能利用生物化學(xué)在試管中研究的問題現(xiàn)在也可以在活細胞中展開調(diào)查。該研究還強調(diào)了將先進的新測量技術(shù)與詳細的生理化學(xué)模型相結(jié)合的效用，使分子生物學(xué)取得了新的突破。