随机振荡是基因表达所特有,可以驱动细胞命运的特化。HIV的潜伏状态是HIV治愈的主要障碍之一。美国Gladstone研究所的Leor S. Weinberger教授发现,筛选基因表达中的“noise”,有助于发现药物的协同作用。
所谓基因表达noise是指某
些等位基因,与主体基因表达不同,这种表达的蛋白与整体有差异,因此是一种“噪音”。基因表达noise往往是由启动子“开”与“关”两种状态的过渡导致
的,而这种过渡态可以产生偶发的转录“风暴”。在这种“过渡态”的情况下,RNA聚合酶II在HIV的长末端重复序列(long terminal
repeat,LTR)启动子上停止延伸,但是,当延伸的停止被解除时,聚合酶又可以继续阅读下去,从而导致了所谓的转录“风暴”以及高度可变的表达水
平。如果HIV的表达达到了足够的水平,HIV的自调节基因产物(如Tat和Rev)就可以驱动再激活并进行复制。
近些年来,基因表达noise受到了关注。Weinberger教授是该领域中比较杰出的科学家,他在基因表达noise与HIV潜伏的关系方面,已经发表了多篇高水平学术论文。
此
次,Weinberger教授利用这种基因表达noise来调节潜伏HIV的再激活。通过对多种生物活性小分子库的筛查,研究人员发现有80多个化合物可
以调节HIV基因表达noise,而且不会改变平均表达水平。这些能够调节noise的化合物可能会在传统的筛选过程中被忽略,然而它们可以与传统转录激
活子一起发挥协同作用。
研究还发现,相对于目前最好的再激活联合药物,noise增强子可以更有效重新激活潜伏细胞,而noise抑制子则可以稳定细胞潜伏状态。因此,noise调节化合物可以为药物发现提供新的线索。(作者:费正弦)
参考文献:Science 2014;344:1392-1396