2012年10月9日 讯 /生物谷BIOON/ --来自丹麦奥胡斯大学的研究人员揭示人基因末端之间存在令人吃惊的相互作用：如果一种蛋白编码基因太短的话，它将失活。这些发现也解释了一些短序列的基因如何进化来克服这种难题。相关研究结果于2012年发表在Genes & Development期刊上。
人基因组容纳着上千个基因，每个基因当它是活性时能够产生蛋白。但是一个基因的哪些遗传性特征决定着它的活性？来自丹麦国家研究基金mRNP生物产生与代谢中心的博士后学者Pia K. Andersen和论文通信作者如今发现一个基因的起始端，即启动子，与该基因的结束端，即终止子，之间的距离在决定一个蛋白编码基因的活性中发挥着至关重要的作用。如果距离太短的话，这个基因在转录上受到抑制，因此它的产量严重性下降。这些发现描述了基因末端之间存在的一个全新额功能性相互作用。
短序列基因利用特殊的终止子
有幸的是，大多数人蛋白编码基因较长，因而不会受到这种机制的抑制然而，一些基因，如“复制依赖性组蛋白基因”，非常短。这些基因如何完全地表达它们所携带额遗传信息呢？有意思的是，这些基因的大多数因含有特殊的终止子而与较长的蛋白编码基因不同。事实上，如果在一个短序列基因中，这样一个特殊的终止子替换一个正常的终止子，那么这个基因就不再在转录上受到抑制。因此，它似乎表明自然发生的短序列基因进化出它们自己的终止子以便实现较高的表达水平。
这些新的研究发现进一步表明细胞内存在复杂的基因内分子通信网络，而且有助于我们理解基因的基本功能。(生物谷Bioon.com)
doi: 10.1101/gad.189126.112
PMC:
PMID:
Promoter-proximal polyadenylation sites reduce transcription activity
Pia K. Andersen, Søren Lykke-Andersen and Torben Heick Jensen
Gene expression relies on the functional communication between mRNA processing and transcription. We previously described the negative impact of a point-mutated splice donor (SD) site on transcription. Here we demonstrate that this mutation activates an upstream cryptic polyadenylation (CpA) site, which in turn causes reduced transcription. Functional depletion of U1 snRNP in the context of the wild-type SD triggers the same CpA event accompanied by decreased RNA levels. Thus, in accordance with recent findings, U1 snRNP can shield premature pA sites. The negative impact of unshielded pA sites on transcription requires promoter proximity, as demonstrated using artificial constructs and supported by a genome-wide data set. Importantly, transcription down-regulation can be recapitulated in a gene context devoid of splice sites by placing a functional bona fide pA site/transcription terminator within ∼500 base pairs of the promoter. In contrast, promoter-proximal positioning of a pA site-independent histone gene terminator supports high transcription levels. We propose that optimal communication between a pA site-dependent gene terminator and its promoter critically depends on gene length and that short RNA polymerase II-transcribed genes use specialized termination mechanisms to maintain high transcription levels.
