Cell：信号传导比你想象的更复杂

　　大自然的做事方式远比我们想象的要复杂，Duke大学的科学家们在研究基因活化的时候深刻认识到了这一点。他们将自己的发现发表在八月二十五日的Cell杂志上。

　　糖皮质激素的信号传导系统是人类应激反应的一部分，也是一些常用抗炎症药物的基础，具有重要的生物医学意义。糖皮质激素受体（GR）在人类基因组上有上万个结合位点，但它只调控数百个基因的表达。

　　Duke大学的研究人员希望通过DNA测序和高通量分析来解决这个奇怪的问题。他们对人类肺细胞进行研究，检测了所 有GR结合位点的糖皮质激素响应活性。令人惊讶的是，似乎只有13%的GR结合位点做出了响应，这些位点被称为直接应答位点。没有做出响应的GR结合位点 簇集在直接应答位点的周围。

　　进一步研究表明，直接应答位点在信号传导方面并不都那么强。其他结合位点（87%）也不全是废物，Duke大学的助 理教授Tim Reddy补充道。或者应当这样说，这两类位点共同起作用，放大糖皮质激素的信号。研究人员指出，当直接结合位点与其他结合位点聚集在一起的时候，激素信 号比之前大了100倍。他们相信，这种组织形式也存在于其他激素的信号传导系统。进一步了解这些位点协同工作的机制，可以帮助人们开发只作用于靶细胞的治 疗药物。

　　随着细胞类型或发育阶段的改变，细胞会启动相应基因的转录，读取DNA蕴含的遗传信息。Rutgers大学的科学家 们在Science杂志上发表了一项具有里程碑意义的研究成果，首次阐明了特异性转录激活的结构基础，描述了转录激活蛋白与RNA聚合酶的相互作用。

　　高表达基因以随机爆发的形式转录，这个现象也被称为转录爆发（Transcriptional bursting）。但人们一直不清楚这种现象是如何发生的。为了在细菌中研究转录爆发的具体机制，哈佛大学和北京大学生物动态光学成像中心的研究人员开 发了一个高通量的单分子分析技术，对各DNA模板的体外转录进行了跟踪研究。这项研究发表在Cell杂志上，文章的通讯作者是著名学者谢晓亮教授（X. Sunney Xie）。

　　我们知道，就算在同等条件下培养基因相同的细胞，它们的行为方式也不会完全一致。过去人们普遍认为，随机分子过程 （被称为随机噪音）是造成细胞差异的主要原因。苏黎世大学的一项重大发现对这一理论提出了挑战。这项发表在Cell杂志上的研究指出，人类细胞中细胞核与 细胞质的空间分隔，形成了某种被动过滤器。这种过滤器抑制了随机噪音，使人类细胞能够精确调控单个基因的活性。