DNA的“第二密码”：决定着基因是“优等生”或“差等生”！

近日，发表在《Science》上的一项研究显示，我们每个人的DNA里藏着一个秘密的“第二密码”，它决定哪些基因被沉默、哪些被激活。科学家发现，细胞内置了一套精密的过滤系统，能够识别并压制较弱的遗传信息，这揭示了一个此前未知的基因控制隐藏层。

通常认为，只要编码相同氨基酸的遗传密码就是等价的。但事实远非如此。人类DNA由4个核苷酸组成的三字母单位——密码子构成。多个不同的密码子可以对应同一种氨基酸，这种“同义密码子”长久被当作简单的冗余。
然而，越来越多的证据表明，它们并不平等。有些密码子让mRNA分子更稳定，更容易被翻译成蛋白质，堪称“优等生”；另一些则被视为“差等生”，翻译效率低下，更容易被细胞破坏。直到现在，科学家尚未完全弄懂人类细胞如何识别并响应这些低效密码子。

由京都大学领导的研究团队，通过全基因组CRISPR筛选，锁定了一个关键因子——DHX29蛋白。后续RNA测序显示，当DHX29缺失时，含有“差等生”密码子的mRNA丰度显著上升。借助冷冻电镜，团队观察到DHX29如何与蛋白质生产核心机器——核糖体进行物理互动。进一步分析表明，DHX29更倾向于结合那些正在读取“差等生”密码子的核糖体。蛋白质组学研究则揭示，DHX29会招募一个蛋白复合物，选择性地抑制含有低效密码子的mRNA，从而减少劣质遗传信息的产出。

该研究的共同通讯作者吉永正宪指出，这些发现首次建立了同义密码子选择与人类细胞基因表达控制之间的直接分子联系。这意味着，密码子选择本身就在调控基因表达中扮演着主动角色。这一机制可能深刻影响细胞分化、体内稳态维持乃至癌症的发展。
研究团队计划继续探索DHX29如何在不同生理和病理条件下调控基因活性。竹尾治表示：“我们一直着迷于细胞如何解读遗传密码中隐藏的信息层，发现读取和响应这种隐藏密码的分子因子，尤其令人振奋。”
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