生物通報道：個體變化也可以重新定義，甚至增長我們的壽命，來自Whitehead生化研究所，麻省理工，哈佛醫(yī)學(xué)院等處的研究人員發(fā)表了題為“Single-Cell Analysis Reveals that Noncoding RNAs Contribute to Clonal Heterogeneity by Modulating Transcription Factor Recruitment”的文章，就利用單細(xì)胞成像等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了啤酒酵母中非編碼RNAs在決定酵母表型方面扮演的重要角色，相關(guān)成果公布在Molecular Cell雜志上。
文章的通訊作者是麻省理工的Gerald R. Fink教授，以及Alexander van Oudenaarden教授，這兩位杰出的科學(xué)家在基因調(diào)控等多方面獲得了許多重要的成果，其中Fink教授還入選了100位zui出科研成果的生命科學(xué)家。
通過改變表達(dá)基因，即使具有相同基因組的細(xì)胞也可以在新環(huán)境里存活，甚至在多細(xì)胞機(jī)體中扮演不同的角色?；虮磉_(dá)中的變化可以有多種不同的方式，但是這組研究人員利用單細(xì)胞成像，以及生物新形象方法，配合傳統(tǒng)的分子生物學(xué)方法，證明啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的細(xì)胞依賴于兩個相互競爭，相隔甚遠(yuǎn)的非編碼RNAs(ncRNAs)作為開關(guān)，完成粘性和非粘性之間的轉(zhuǎn)換。

這項研究從一個方面證明了09年發(fā)表的“Toggle involving cis-interfering noncoding RNAs controls variegated gene expression in yeast”文章。
這一關(guān)鍵開關(guān)就是FLO11基因，這一基因是是一種重要的絮凝基因，也是迄今為止研究得zui為詳盡的一個絮凝基因，F(xiàn)LO11為顯性，是位于染色體LORF4.6kb編碼一個富含Ser/Thr的1537個氨基酸的蛋白——絮凝性能是釀酒酵母的優(yōu)良性質(zhì)之一，也是發(fā)酵時候的重要形狀之一。
研究人員分析了數(shù)千個單個酵母細(xì)胞的RNA含量，希望了解這些非編碼RNAs如何影響FLO11的，文章的*作者，Oudenaarden教授實(shí)驗(yàn)室博士后Gregor Neuert說，“在一個單細(xì)胞中，研究人員可以觀測到個體mRNA分子，并且計算這些非編碼RNA在群體中每個細(xì)胞中的總數(shù)”，“通過分析單細(xì)胞，我們就可以比分析群體細(xì)胞平均RNA表達(dá)，更詳細(xì)的了解基因調(diào)控。”
Fink教授研究者之前還發(fā)現(xiàn)基因表達(dá)受到細(xì)胞大小的調(diào)控，他們在Nature雜志上發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)盡管絕大多基因的表達(dá)不受影響，但一個基因子集的可再生性調(diào)控在單倍體-四倍體的對子中被上調(diào)或下調(diào)了。這個基因子集含有FLO11，他們以前的發(fā)現(xiàn)指出，相比較于單倍體細(xì)胞，F(xiàn)LO11在四倍體細(xì)胞中被高度抑制了。關(guān)鍵是，各種不同大小細(xì)胞中的變異單倍體菌株體現(xiàn)了沒有倍性差異情況下觀察到的基因表達(dá)變化，說明是細(xì)胞大的小而非細(xì)胞的倍性影響了這些基因的表達(dá)。
(生物通：萬紋)
相關(guān)文章：
·Cell雜志zui受關(guān)注十篇文章(4月)(4-25)原文摘要：
Single-Cell Analysis Reveals that Noncoding RNAs Contribute to Clonal Heterogeneity by Modulating Transcription Factor Recruitment
Mechanisms through which long intergenic noncoding RNAs (ncRNAs) exert regulatory effects on eukaryotic biological processes remain largely elusive. Most studies of these phenomena rely on methods that measure average behaviors in cell populations, lacking resolution to observe the effects of ncRNA transcription on gene expression in a single cell. Here, we combine quantitative single-molecule RNA FISH experiments with yeast genetics and computational modeling to gain mechanistic insights into the regulation of the Saccharomyces cerevisiae protein-coding gene FLO11 by two intergenic ncRNAs, ICR1 and PWR1. Direct detection of FLO11 mRNA and these ncRNAs in thousands of individual cells revealed alternative expression states and provides evidence that ICR1 and PWR1 contribute to FLO11's variegated transcription, resulting in Flo11-dependent phenotypic heterogeneity in clonal cell populations by modulating recruitment of key transcription factors to the FLO11 promoter.

 來源：生物通